“Einstein, ‘Tanrı zar atmaz’ derken hatalıydı. Kara deliklerin varlığı, Tanrı’nın yalnızca zar atmakla kalmadığını, bu zarları göremeyeceğimiz yerlere atarak bizi şaşırttığını da gösteriyor.”

Stephen Hawking

Kara delikler evrenimizdeki en ilginç, gizemli gök cisimlerinin başında gelir desek pek de yanılmayız sanırım. Neredeyse sonsuz yoğunluğa sahip olan bu kozmik canavarların çekim kuvvetinden, yeterince yaklaşması durumunda ışık dahi kurtulamaz. Oluşturdukları güçlü çekim kuvvetiyle uzay-zaman’ı bükebilen, hatta teoride uzay-zaman dokusunu yırtıp solucan deliği oluşturabilecek muazzam gök cisimleridir kara delikler.

Bu kozmik canavarların tüm gizemlerini (henüz) çözebilmiş değiliz, ancak onları ehlîleştirmek için çalışmalara devam ederek, gerçeğe her gün daha da fazla yaklaşıyoruz. Bu kapsamda yapılan teorik çalışmalar ve gözlemler sayesinde elde ettiğimiz ilginç gerçeklerden bazıları şunlardır:

Kara delik
Photo illustration by Lucy Reading-Ikkanda/Quanta Magazine. Image Source: Pexels

Kara delikleri doğrudan görmemiz mümkün değildir.            

Kara delikler olay ufku adını verdiğimiz sınırlarla çevrili durumdadır. Gaz ve toz parçacıklarından oluşan bu sınır, ışığın kütleçekim kuvvetinden kaçamayacağı bölgeyi belirler. Olay ufku her şeyin içeri çekildiği, geri dönüşün olmadığı bir bölgedir anlayacağınız. Dolayısıyla doğrudan bir kara delik gözleminde bulunmak, ışığın hiçbir dalga boyunda mümkün değildir. Kara delikleri ancak dolaylı yöntemlerle tespit edebiliriz.

Teoride her şey kara deliğe dönüşebilir.

Gerçeklikte kara delik olmanın bir sınırı vardır. Astrofizikçi K. Schwarzschild’in adıyla anılan bu sınır, bir yıldızın ömrünün sonunda kara deliğe dönüşmesi için gereken kütle-yarıçap oranını belirler. Normal şartlar altında bir yıldızın kara deliğe dönüşebilmesi için yaklaşık 20-30 güneş kütlesi kadar olması gerekir. Ancak teoride ise, her şey gereken yarıçapa indirgendiğinde kara deliğe dönüşebilir. Örneğin Güneş’i bir kara deliğe dönüştürmek için onu 3 km’lik bir yarıçapa indirgememiz gerekirdi. Benzer şekilde kendimi de 1,233*10-25 metreye sıkıştırarak mikro bir kara deliğe dönüşebilirdim.

Kara delikler, gerçek anlamda etrafındaki uzayı kendisine çeker.

Kara delik

Genel görelilik kuramından biliyoruz ki, kütlenin varlığı uzay-zamanı büker. Gök cisimleri kütleleriyle doğru orantıda, uzay-zaman çukurlaşmaları meydana getirirler. Bu çukurlar ne kadar derin olursa çevrelerindeki uzay-zaman da o ölçüde bozulur ve kıvrılır. Kara delikler uzayda o kadar derin bir kuyu yaratır ki çevresindeki uzay-zaman dokusunu bozarak kendisine çeker.

Kara delikler zamanı yavaşlatır.

Zaman mutlak değildir. Özel göreliliğin bir sonucu olarak ışık hızına yaklaştıkça zaman daha yavaş akmaya başlar. Kara deliklerin kütleçekim etkisiyle zamanı bükmesi de benzer bir etkiye sebep olur.

Kara delik

Çekim kuvveti zamanı yavaşlatır; çekim odağına ne kadar yakın olursak zaman akışımız dış bir gözlemci için o denli yavaşlayacaktır. Bu durumda, geleceğe gitmek için uzay aracımızı bir kara deliğin yakınına park etmemiz yeterli olacaktır çünkü bizim için 2 günlük bir süre Dünya’da yüzlerce yıla tekabül eder.

Farklı büyüklüklerde bulunurlar.

Bildiğimiz kadarıyla kara deliklerin üç farklı tipi vardır: yıldız kaynaklı, orta ölçekli, ve dev kara delikler. Yıldızlı kaynaklı kara delikler evrendeki en küçük ve aynı zamanda en yaygın kara deliklerdir. Yeterli kütleye (yaklaşık 10-20 Güneş kütlesi) sahip yıldızların ömrünü tamamlayarak içe çökmesi ile meydana gelirler. Dev kara delikler ise galaksilerin merkezinde yer alan ve evrenin ilk zamanlarında oluştukları düşünülen devasa gök cisimleridir. Geçtiğimiz yıl EHT tarafından fotoğraflanan kara delik de M87 galaksisinin merkezindeki kara delikti.

Kara delik
Credits: Event Horizon Telescope Collaboration

Kara delikler yeni evrenler doğurabilirler.

Çoklu evrenler her ne kadar test edilebilirlikten uzak olsa da, bilim insanları henüz bu alanda çalışmayı bırakmadılar. Bu alandaki çalışmalardan bir tanesi de kara delikler etrafında şekilleniyor. Kara deliğin merkezindeki tekillik, standart fizik yasalarını geçersiz kılar. Teoride, tekillikte bu standart koşulların değişerek yeni bir evrenin ortaya çıkması olasılığının imkansız olmadığı düşünülüyor.

Sonsuz enerji kaynaklarıdır.

Daha önceki bir yazımda, yıldızlardan enerji çekmek için tasarlanan bir teorik çalışma olan Dyson küresinden bahsetmiştim. Çalışmanın sunduğu iddia, Güneş’i çevreleyecek bir Dyson küresinin, dünyanın kullandığından trilyon kat daha fazla enerji sağlayabileceği yönündeydi.

Kara deliklerse herhangi bir yıldızdan çok daha verimli bir şekilde enerji üretebilirler. Bu enerji üretimi kara deliğin etrafındaki yığılma diskine bağlıdır. Diskin iç kenarı, kütle çekim etkisiyle dış kenardan daha hızlı döner. Bu hız farkıyla beraber, yığılma diskindeki gaz ve toz parçacıkları yüksek hızla sürtünmeye başlayarak milyar Kelvin seviyesine kadar ısınabilirler. Bu sıcaklık altında kütle madde formundan enerji haline geçiş yapar.

Kara delikler zamanla buharlaşırlar.

Hawking ışınımı olarak bilinen bir fenomen kara delikleri yavaşça öldürür. Stephen Hawking’in keşfine göre, olay ufku yakınında ortaya çıkacak bir sanal parçacık çiftinden pozitif yüklü parçacık kara delikten kurtulurken, negatif enerjili parçacık kurtulamaz. Negatif enerjili parçacık, kara deliğin enerji dolayısıyla da kütle kaybetmesine sebep olur. Ancak bu gerçekten çok yavaş bir süreçtir. Örneğin, Güneş ile eşdeğer kütleli bir kara deliğin buharlaşarak yok olması için 1067 yıl geçmesi gerekir.

“… Bu konuşmanın mesajı şu: Kara delikler resmedildikleri kadar siyah değildir. Onlar bir zamanlar düşünüldüğü gibi ebedi hapishaneler değildir. Kara deliklerin içinden bir şeyler, hem dışarı hem de başka bir evrene geçiş yapabilir. Yani kendinizi bir kara deliğin içindeymiş gibi hissediyorsanız, asla pes etmeyin, çıkış yolu vardır.”

Stephen Hawking

Kaynaklar: 1, 2

Editör: Cansu Köse