Kara Delik

Karadeliklerin Gizemi

Gökyüzü binlerce yıldır tutkunu olduğumuz ve anlayabilmek uğrunu büyük gayretler sarfettiğimiz meraklarımızın basında gelir, insanoğlu, başının üstündeki o sonsuz ve bir o kadar da gizemli uzayı tanıyabilmek için elinden gelen tüm imkanları seferber etmiş, geliştirdiği dürbünlerle, teleskoplarla, uydularla uzayın derinliklerinde ne olup bittiğinden haberdar olmaya çalışmıştır. Araştırmaları süresince, evrendeki konumunun ne olduğu konusunda bir karara varabilmiş, bunun yanında gittikçe artan yeni sorunlarla karşı karsıya kalmıştır.

Bugün, artık devasa bir evrende herhangi birinden pek farklı olmayan bir galakside ve küçük sayılabilecek bir yıldızın çevresinde hayatımızı devam ettirmeye çalıştığımızı biliyoruz. Yine sunun da farkındayız ki, en gelişmiş aletlerimizle ancak uzayın çok küçük bir bölümünü izleyebiliyoruz. Fakat buna rağmen, evrende bulunan maddenin yoğunluğu, kainatın ve dünyamızın yaşı, big-bang'le evrenin nasıl oluştuğu gibi birçok kozmolojik sorunu açıklayabilecek derecede fikir sahibiyiz.

Evrendeki olayları, zaman zaman gözlemlerimizden hareketle bazen de ortaya attığımız kuramlarla açıklamaya çalışırız. Bu durumda, evrende olup olmadığını bilmediğimiz bir takım sonuçlara da varabiliriz. İşte karadelikler de varlığı konusunda hiçbir şey bilinmeden, bütün matematiksel açıklamaları ve teorileri elde edilmiş nadir konulardan biridir.

İlk defa 1969'da Amerikalı J. Wheeler tarafından adlandırılan karadelikler sonsuz yoğunlukta madde taşıyabilen gök cisimleridir. Güneş'ten yüzlerce kere daha büyük olan yıldızlar, yaşamlarının sonunda o kadar küçülürler ki bir nokta kadar boyutsuz, hacimsiz bir yapıya bürünebilirler. Öyle ki, bu yapıdan bir çay kaşığı kadar almaya kalksanız: tonlarca maddeyi taşımanız gerekir. Bu yoğun ve kavranılması güç oluşumlar, karadeliklere çok yoğun ve etkili bir çekim alanı kazandırır. Nitekim, A.Einstein'ın özel relativite teorisinde belirttiği "evrendeki en yüksek hıza sahip ışık" bile karadeliklerin yeterince yakınına geldiğinde bu güçlü kütle çekimine yenilerek, karadelikler tarafından yutulur. VVheeler, hiç şüphe yok ki, üzerine gelen ışığı yutabildi-ğinden dolayı karadeliklere bu ismi vermişti.

Karadeliklerin gözlemlenmesi

Karadelikler, üzerlerine gelen her maddeyi ve ışığı kolayca emebildiklerinden dolayı hiçbir zaman doğrudan gözlenemezler. Çünkü, bir cismi görebilmemiz İçin, ancak ondan bize ışık ışınlarının gelmesi gerekir. Bir karadelik ise, uzaydaki gaz ve tozları toplarken çevresindeki uzayda bir takım değişiklikler yapar. İste. onları bu etkilerinden yararlanarak, dolaylı yoldan gözleyebiliriz.

Karadeliklerin gözlemlenebilirle yöntemlerinden biri, çevresinde yarattığı çok güçlü çekimsel alandan geçen ışığın, sapmasının Ölçülmesidir. Kuvvetli çekim alanlarından gecen ışık ısınları, bildiğimiz doğrusal yolundan sapar. Bu ilke. gerçekte yıldız, gezegen, nebula gibi uzayda bulunan büyük kütlelerin, bulundukları yerlerde kütlelerinin büyüklüğüne göre. göremediğimiz ancak teorik ve deneysel olarak bilinen eğrilikler, çukurluklar oluşturmasından ileri gelir, Sözgelimi. Güneş'in çevresinde bu eğrilik çok az olduğundan, ışık 1.64 sn'lik bir acı farkıyla eğilir. Ama bunu karadelikler için düşündüğümüzde, saptırıcı etkinin çok daha büyük olduğunu görürüz. Bir karadeliğin arkasında bulunan bir yıldızdan çıkan ışının bize ulaşabilmesi için O en az iki yolu vardır. İşık ısınlarının her biri. karadeliğin bir yai nından gelmek üzere ayrılarak bize ulaşırlar. Dolayısıyla biz. bir yıldızı ikiymiş gibi görürüz. Bu olaya "çekimsel mercek" etkisi denir.

Karadeliklerin araştırılmasında en verimli yöntem, uzaydaki gaz ve toz zerrelerinin karadelik tarafından emiliminin saptanmasıdır. Bir karadeliğin çekimine kapılan gazlar, çok kuvvetli x -ışını ışıması yapar. Bu ışının çok uzaktan algılanabilmesi İçin de. karadeliklerin ancak yıldızlararası gaz ve tozların bol olduğu bölgelerde aranması gerekir. Böylece, bir karadeliğin gözlenebilmesi için en ideal konumun, yıldızların hemen yanı olduğu anlaşılır.

1970'de Amerika'nın uzaya gönderdiği bir x-ışını uydusu olan "Uhuru" uzaydan ilginç bir takım veriler elde etti. Daha bir yılını doldurmamıştı ki Uhuru, Kuğu takımyıldızının en parlak yıldızı olan Cygnus x-l'de çok yoğun x-ışını yayılımı buldu. Cygnus x -l saniyede bin kereden fazla titreşiyordu. Bu da sözü edilen ışık kaynağının boyutlarının, beklenenden çok daha küçük olduğunu gösteriyordu. Dikkatle yapılan gözlemlerin sonunda: bu yıldızın HD226868 tarafından beslenen bir karadelikti. Teorilerin, yıllar önce öngördüğü sonuçlar, gerçekleşmişti.

İzleyen yıllarda, uzaya bir çok x-ışını uydusu gönderildi. Bu uydular da 339 ayrı x-ısını kaynağı hakkında bilgi toplayan Uhuru'nün izinden giderek, bize evrenin x-ısmı haritasını çıkardılar. Bu haritada özellikle Circu-nus x-l. GK339-4 ve V861 Scorpii karadelik olarak kabul edilen ilk gök cisimleridir.

Eğri uzay zamanın anlamı

Einstein 1905 ve 1915 yıllarında ortaya attığı özel ve genel görelilik kuramlarıyla doğaya, maddeye, uzaya ve zamana farklı bir bakış açısı getirdi. Onun bu buluşlarıyla; belki de fizik, felsefe dalında en Önemli sınavını veriyordu. Birbiriyle İlintili olan bu kuramlara göre; hareket eden saatler yavaşlayabiliyor, cetvellerin boyları kısalıyor cisimlerin kütleleri, hızları dolayısıyla artabiliyordu. Einstein'ın yeni denklemleri Newton’un koyduğu klasik anlayışa, ancak ışık hızından çok küçük hızlarda uygunluk göstermekteydi.

Einstein. hep saatlere, cetvellere ve gözlemcilere bağlı olmayan evrensel bir çekim kuramı hayal ederdi ve Tanrı'nın, kendine bir keçi inadı ile İyi koku alan bir burun verdiğini söylerdi. Gerçek şu ki; O'nun bu özellikleri amacına ulaştırmıştı.

Genel görelilik kuramı, kütle çekiminin nasıl islediğini anlatır. Ama bunu yaparken; hiçbir zaman çekimi bir kuvvet olarak düşünmez. Bunun yerine, cisimlerin çevresindeki çekim alanlarının, uzay ve zamanın bükülmesi sonucu oluştuğunu söyler. Cisimler, içerdikleri kütlelerine oranla uzayda çukurluklar oluşturur. Ve zamanın akışını yavaşlatır. Ancak uzayın derinliklerinde, tüm çekim kaynaklarından uzakta, uzay ve zaman tam anlamıyla düzdür. Çekim alanının gücü arttıkça uzay-zaman eğriliği de artış gösterir. Bütün bunlardan çıkan sonuç şudur: Madde uzay-zamanın nasıl eğileceğini, uzay-zaman da maddenin nasıl davranacağını belirler.

Uzay-zaman düşüncesine somut bir örnek olarak sunu verebiliriz: Ilık bir yaz gecesi uzaya baktığınızı düşünün. Binlerce yıldız, gözlerinizin önüne serilmiştir. Bize en yakın yıldızlardan olan Sirius'a gözlerimizi kaydırdığımızı haya! edelim. Sirius. güneş sistemine yaklaşık 8,5 ışık yılı uzaklıktadır. Bu ise; o yıldızdan çıkan bir ışık ışınının gözümüze ancak 8,5 yıl sonra ulaşabildiğini bize anlatır. Yani yıldıza bakmakla onun 8,5 yıl önceki halini görmekteyiz. Ya 250 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galaksiyi gözlemlediğimizi düşünsek? Tahmin edersiniz ki; galaksinin yeryüzünde dinazorların hüküm sürdüğü devirlerdeki görüntüsünü algılarız.

Sonuç olarak, yıldızlara bakmakla uzayın zamandan ayrı düşünülemeyeceğini kavrarız. Çünkü, gökyüzünü incelerken, aslında evrenin geçmişine bakmaktayız. İşte. birbirinden ayrı olarak düşünmediğimiz bu dört boyutlu anlayışa (en. boy. yükseklik, zaman) uzay-zaman denir. Nasıl, bir cetvel uzunluğu ölçüyorsa . kolumuzdaki saat de zaman yönünde uzaklığı ölçer.

Einstein. kuramın matematiksel ispatı yanında bir de deney önerdi. O'na göre Güneş de ışığı belli bir oranda saptamalıydı. 1919'da bir Güneş tutulması esnasında, uzaydaki konumu önceden bilinen bir yıldız üzerinde gözlem yapıldı. Gerçekten de. yıldızın ışığı Güneş'in yanından geçerken: uzay-zaman eğriliği nedeniyle önceki konumundan daha açıkta görülüyordu. Gözlem sonunda elde edilen sayılar da teorik hesaplarla bulunana yakındı. 60 yıl boyunca tekrarlanan diğer deneyler de Einstein'i haklı çıkardı. Günümüzde de çok hassas aletler yardımıyla, uzayda yapılacak bir deney düşünülüyor. Dünyanın dönme ekseninin bulunduğu düzlem üzerine, yaklaşık 640 km yüksekliğe yerleştirilecek GP-B kütle çekim aracı en hassas uzay-zaman gözlemini yapacak.

Görelilik kuramı, uzayın eğriliğine bağlı olarak zamanın da akışının yavaşlayacağını belirtir. Uzayda, eğim ne kadar fazlaysa o bölgede aynı oranda. zaman yavaş işler. Eğimin en fazla olduğu yerler de gök cisimlerinin merkezleridir. Merkezden uzaklık arttıkça zamanın büzülmesi de azalır. Çok katlı bir binanın zemin katı ile en üst katı arasındaki zaman farkı ilk defa 1960'da ölçülebildi. Günümüzde isg, en hassas saatler olan atom saatleriyle yapılan çeşitli deneyler de bu ilkeyi destekledi.

Karadeliklerin yapısı ve çeşitleri

Yıldızların sonları, içerdikleri kütlelerine göre tespit edilir. Kütlesi Güneş kütlesinin yaklaşık 1,5 katından aşağı olan yıldızlar, yapılarında bulunan hidrojeni önce helyuma sonra da helyumun tamamını karbon ve oksijene çevirerek yakarlar. Artık yıldızın tüm enerjisi bitmiş ve yıldız beyaz cüce haline gelmiştir. Beyaz cüceler oluşurken, atomlar öyle büyük kuvvetlerle sıkışır ki, çekirdeğin etrafında dolanan elektronlar, çekirdeklerinden ayrılırlar. Yıldız dünyamızın boyutlarına değin küçüldüğünde, elektronlar uygulanan yüksek basınca karşı koyar ve yıldızın artık daha çok büzüşmesini önlerler.

Güneş kütlesinin 1,5 katından büyük kütleli yıldızların sonu ise uzun süren araştırmalardan sonra cevaplanabilmiştir. 1928 yılında, fizik doktorasını yapmak için İngiltere'ye doğru yola çıkan Hintli bilimadamı Chandresekhar, bir ay süren gemi yolculuğu süresince kamarasına kapanıp çalışarak çok ilginç bir buluş elde etti. Chandresekhar'a göre eğer bir yıldızın kütlesi. Güneş'in yaklaşık 1.5 katı ve daha fazlasıysa bu yıldız büzülmeye başladıktan sonra beyaz cüceden daha da küçülüp çok yoğun hale gelebilirdi. Ama genç araştırmacıların fikirlerini kabul ettirebilmesi zordu: nitekim Sir Eddington, yıldızın bu katlar küçülmesine doğanın izin vermeyeceğini söyleyerek Chandresekhar'ın çalışmasını geri çevirmiştir. Zaman geçtikçe, gene araştırmacı haklı çıkacak ve reddedilen bu çalışmasıyla bir nobel ödülü alacaktı. Aynı vilarda Rus fizikçi Landan da aynı konu üzerinde çalışmaktaydı. O, biraz daha şanslıydı ve çalışmasını bir dergide yayınlatabildi.

Amerikalı Openheinmer, öğrencisiyle hazırladığı "sürekli kütle çekimsel büzülme "adlı makalesinde. Landau'nun eksikliklerini de düzelterek problemin üstesinden gelir. Buna göre sözü edilen kütlede bir yıldız:ömrünün sonuna gelirken,beyaz cücelerin elektron basıncı sonucu yakamadığı karbon-oksijen zengini katmanını da tepkimeye sokabilir. Çünkü bu denli büyük kütle nedeniyle oluşan basınç, yıldızın sıcaklığını 700 milyon dereceye kadar yükseltebilir.

Ard arda oluşan diğer tepkimeler sonunda; yıldız silikon ve demir zengini bir kütleye dönüşür. Artık demir, merkezdeki sıcaklık ve basınç ne olursa olsun termonükleer tepkimeye giremez. Bu halde, yıldızın atomundaki eksi yüklü elektronlarla, artı yüklü protonlar birleşerek yüksüz nötronları oluştururlar. Oluşan bu nötronlar daha az yer kapladıklarından yıldız, çok çok güçlü ışın yayan ani bir çökme evresinden geçer. Bu çökme anında yayılan enerji o kadar fazladır ki; yıldızın doğumundan o ana kadar ki yaydığı toplam enerjiye denktir. Daha sonra şiddetli bir patlama duyarız. Çünkü yıldız, tümüyle parçalanmış ve süpernova olmuştur. Bu patlamadan arta kalan ise sadece nötronca zengin bir "nötron yıldızı"dır.

Oppheimer, nötron yıldızının yukarıda saydığımız özellikleri üzerinde çalışırken bir an, incelediği yıldızın kütlesinin Güneş kütlesine göre 2.5 katı ve fazlası olduğu durumu düşündü. Hiçbir doğa kuvveti, böyle bir yıldızın basıncını dengeleyemezdi. Saniyeler içinde: elektronlar, nötronlar ve protonların birbiriyle karışması sonucu, yıldız daha fazla küçülüp. uzayı diğer gök cisimlerinden daha çok eğerdi. Bunun sonunda, küçülme o kadar an-lamsızlaşır ki artık ortada ne nötron, elektron, kuark ne de madde vardır. Sadece, boyutsuz bir nokta olan "tekillik"vardır orada...İşte karadelikler...

Çökme sonucu uzay-zaman eğrileri o kadar artmıştır ki. artık yıldıza ilişkin hiçbir şeyi algılayamadığımız an; yıldızın, "olay ufkunun" altında kaldığını kabul ederiz. Olay ufku bizim, hiçbir fiziksel incelemede bulunamadığımız uzay parçasıdır. Çünkü olay ufkundan ötesini, bizim yasalarımızla açıklayamayız. Adeta başka bir evrendir orası ve orada ne olup bittiğini bilmenin bir yolu yoktur. Bir yıldızın olay ufku ,yıldızın çökmeden önceki kütlesiyle yakından ilişkilidir. Örneğin, kütlesi. Güneş'in kütlesinin 10 katı olan bir yıldız, çapı 60 km olan bir olay ufkuna sahiptir. Kütle arttıkça, olay ufku da genişler.

Buraya kadar ki anlattıklarımıza bakılırsa, aslında bir karadeliğin çok basit bir yapısının olduğu anlaşılır. Olay ufkuyla çevrelenmiş bir tekillik... Hepsi bu kadar! Bunun yanında, karadeliğin gerçekten boş olduğunu hatırlamak gerekir. Orada, ne atomların, ne kayaların ne de uzaydaki gaz ve toz bulutlarının İzine rastlanmaz. Yıldızı oluşturan tüm madde; karadeliğin merkezindeki tekillik noktasında yok olmuştur. Elimizde kalan tek şey, sonsuz eğilmiş uzay-zaman'dır.

Einstein, önceleri her ne kadar görelilik kuramıyla uzayda çok yoğun maddelerin varolamayacağını İspatlamaya çalıştıysa da, kıvrak zekasının yanıldığı bir nokta da bu olmuştu. Kuramının öngördüğü etkiler, karadeliklerin yakınında inanılmaz boyutlarda artış gösterir. Örneğin, kütle çekiminin yeryüzünde zamanı yavaşlattığı biliniyorken. karadeliğin olay ufkunda zaman tümüyle durmaktadır. Eğer. korkusuz bir astronotun karadeliğe doğru ilerlediğini düşünürsek: O'nun saatinin bizimkine göre yavaş çalıştığını farkederiz. Olay ufku geçildiğinde ise. zaman sonsuza değin duracak fakat astronotun bundan haberi olmayacaktır. Çünkü kendi vücut faaliyetleri de aynı oranda duracaktır, Bu uzun adamının haberdar olacağı bir şey varsa; o da ışık hızıyla karadeliğin tekilliğine doğru çekildiğidir.

Günlük yaşantımızda, uzayın üç boyutunda (aşağı-yukari: sağa-sola; ileri-geri hareket etme serbestliğine sahibiz ama istesek de istemesek de beşikten mezara doğru bir zaman akışımız vardır. Karadeliğin çevresindeki olay ufkunun içinde ise "zaman içinde" hareket etme özgürlüğü kazanırız ama uzay boyutlarında hareket özgürlüğümüzü yitiririz. Tekilliğe doğru çaresizce çekiliriz.

Acaba bu kozmik elektrik süpürgelerini yalnızca maddesel yoğunluk mu etkiler? Doğada, sadece kütle mi onların yapısında söz sahibidir? Karadelikler. yapılarına göre üç kısımda incelenir: Maddesel, elektriksel ve dönen karadelikler...

Maddesel karadelikler çevrelerindeki maddeleri yutarken herhangi bir elektrik yükü taşımazlar ve çevrelerinde dönmezler. Böylece; yüksüz, durağan karadelik yalnızca tekilliği çevreleyen, bir olay ufkunda oluşur. İlk denklemlerini 1916'da Alman gökbilimci K.Schwarzchild in yazdığı bu karadeliklere "Schwarzchild karadelikleri" de denir. Karadeliklerin, yuttuğu maddeye oranla olay ufuklarını genişlettiklerini biliyoruz. Bu da karadeliğin daha güçlü çekini alanına sahip olmasına neden olur. Madde yuttukça güçlenen karadelik. cisimlerin niteliğine bakmadan. sonsuza değin onları geri salmaz. Ancak olay ufkunun incelenmesiyle, bir karadeliğin kütlesi hakkında fikir sahibi olunabilir.

Şimdi de Schwarzchid karadeliğine bir elektron düştüğünü düşünelim. Bu durumda karadelik elektrik yüküyle yüklenir. Yüklenme arttıkça da tekilliğin çevresinde ikinci bir olay ufku oluşur. Böylece karadeliğin çevresinde, zamanın durduğu iki yeri rahatlıkla gösterebiliriz. Elektrik yükü arttıkça iç olay ufku büyür, maddesel (dış) olay ufku ise küçülür. İki olay ufku çakıştığı an: karadelik alabileceği en fazla elektrik yükünü almış demektir. Bu durumda daha çok elektrik yüküyle zorlarsanız, olay ufkunun dağıldığı ve geriye çıplak tekilliğinin kaldığı bir karadelik elde edersiniz. Bu görüşler ilk kez 1916-18 yıllan arasında Alman H. Reissner ile Danimarkalı G- Nordstron tarafından ortaya atıldı. Bundan dolayı, elektrik yüklü karadeliklere çoğu kez; "Reissner-Nordstron Karadelikleri". denir. Bunların varlığı kuramsal olarak kabul edilse de uzayda gerçekten var olmalarını bekleyemeyiz. Nedeni ise, elektrik alanlarının, çekim alanlarından çok çok daha baskın olması ve karadeliğin; kendini elektrik yüküyle yüklerken, çevresinden gelen diğer yükler yardımıyla kısa sürede nötr hale getirilmesidir.

Gökyüzündeki hemen hemen tüm yıldızlar kendi çevrelerinde döner. Bunların dönme hızları, büyüklükleri nedeniyle çok küçüktür. Ama bu yıldızlardan herhangi biri çökerek karadelik haline gelirse dönme hızı da artıverir. Böylece bu dönme hareketleri, karadelikler için vazgeçilmez derecede önemli olur. Dönen bir karadelik. çevresindeki uzay-zamanı da sürükler. Bu nedenle ki böyle bir karadeliğin çevresine ışık demetleri gönderilirse; demetler tekilliğin çevresinde dönen uzay-zamanın akış yönüne göre değişik miktarlarda saparlar.

Bundan hareketle, karadeliğin toplam dönme miktarı ölçülebilir. Yine Schwarzchild karadeliği tipinde karadeliğin döndüğünü düşünürsek, tekilliğin çevresinde ikinci olay ufkunun oluştuğunu farkederiz. Dönen karadeliklerin uzay-zamanı sürüklemesini ve önemli özelliklerini Y. Zelandalı matematikçi P. Kerr tanımlamıştır. Dr. Kerr, 1963'de bir kütleye ve dönmeye sahip karadeliği tümüyle açıklayabilen denklemleri yazmayı başarmıştır. Dönen karadeliklere kısaca"Kerr karadelikleri" de denir. Tıpkı elektrik yüklü karadeliklerde olduğu gibi bunlarda da zamanın akmadığı iki olay ufku bulunur. Deliğin dönme hızının artması: İç olay ufkunu genişletir ve dış olay ufkunu daraltır. Karadelik maksimum hızında dönmeye başladığında ise iki olay ufku çakışır. Bu limit değerden yüksek hızlar için olay ufku kaybolur ve çıplak tekillik kalır.

Dikkat edilirse, elektrik yüklü karadeliklerle. dönen karadelikler arasında şaşırtıcı benzerlikler bulunur. Bunlardan en önemlisi ise her iki tipin de çift olay ufkuna sahip olmasıdır. Buna rağmen, aralarında farklılıklar da bulunur. Elektrik yüklü olanlarda tekillik yalnızca bir noktadan ibaretken dönen karadelik için tekillik bir halkadır. Halka tekillik, havada asılı duran bir yüzük gibidir ve karadeliğin dönme eksenine dik, ekvator düzleminde yer alır.

Durağan ya da elektrik yüklü bir karadeliğin merkezine giden biri. sonsuz eğrilmiş uzay zaman tarafından parçalanır. .Buna karsın, dönen bir karadelikte; tekilliğe dik (yüzüğün ortasından geçecek şekilde) yaklaşıldığında, eğilmiş uzay-zamandan etkilenmeden halka tekilliğin içinden geçiverirsiniz. Ama bu geçişle, çekim kuvvetinin itici olduğu "anti uzaya" girilir. Yani, elemanın yere değil, göğe düştüğü bir evrene !

Karadeliklerin tuhaf özellikleri

Herhangi bir yıldızın tanımlanabilmesi için: merkezinden yüzeyine değin gaz basınçlarının, madde yoğunluğunun, sıcaklığının ve kimyasal bileşiminin hakkında fikir sahibi olmak gerekir. Fakat, bu ayrıntılardan hiçbiri karadeliğin tanımlanmasına girmez. Bir karadeliği anlamak; onun sebep olduğu uzay-zaman eğriliğini incelemek demektir.

Önceki bölümlerde, yeterince büyük kütleli bir yıldızın, ölümünden sonra uzay-zamanı eğdiğini belirtmiştik. Uzun yıllar, bu eğilmenin fiziksel anlamı üzerine fikir yürütüldü. 1930'iarda, Einstein ve Rosen, uzay-zaman eğilmesinin, yıldız; karadelik haline geldiğinde maksimum olması gerektiğini söylediler. Onlara göre; oluşan bu eğrilik başka bir evrene açılmaktadır. Durağan karadeliklerin bu özelliğine "Einstein Rosen Köprüsü" denir. Bu ikinci evren görüşüyle ilgili olarak çeşitli fikirler oluşturulabilir. Bir düşünceye göre. karadeliğin açıldığı ikinci evren, bizim evrenimizin uzak bir köşesidir. Eğer uzayın düz olduğu kabul edilirse, bu durumda oluşan delik daha çok bir elmanın içindeki kurdun yolunu andırır. Böylece, uzayda "kurt deliği" oluşmuş olur. Evrenimizde, birçok karadeliğin varolduğu düşünülürse: uzayın, birbiri içine geçmiş sayısız tünellerden oluşmuş olduğu anlaşılır.

Karadelikleri salt geometrik düşüncelerden yola çıkarak açıklamak, bir takım fantastik sonuçlara neden olur. Söyle ki; durağan bir karadeliğe düşen insan, tam olay ufkuna tekrar döndüğünde, matematiksel olarak kendisiyle tekrar karşılaşır. Çünkü orada zaman durmuştur. Bu gibi ilginçlikler bize, uzay-zamanın salt geometrik düşüncelerle açıklanamayacağını gösterir.

1960'ların sonunda, İngiliz matematikçisi R.Penrase, karadeliklerle ilgili uzay-zamanın tamamını anlatabilen bir yöntem geliştirdi. "Penrose çizimi" yöntemine göre: zaman dikey eksende ve uzaydaki uzaklıklar da yatay eksende alındığında, bir kareler sistemi oluşturulabilir. Karelerin iç kenarları her biri yatayla 45 derecelik açı yapacak şekilde çizilmiştir. Bu kenarlar, olay ufku olarak adlandırılır ve sadece ışık, bu çizgilerde hareket edebilir. Çizginin sağına geçebilmemiz 45 derecelik acıdan büyük olduğundan yasaktır. Çünkü o zaman ışık hızından fazla bir hıza sahip oluruz. Bu şartlarda ancak ışık hızından küçük hızlarla gidebileceğimiz yollan kullanabiliriz. 45 dereceden büyük her açı için. bir karadelik seyahati düşünülebilir. Seyahatimiz sırasında ola1; ufkunu geçersek: karadelik tekilliğine çarparız. Işık hızından büyük hıza ulaşamadığımızdan; durağan karadeliklerde kurt deliğinin öteki yüzüne çıkabilmemiz imkansızdır.

Elektrik yüklü ve kendi çevresinde dönen karadelikler için ise Penrase çizimi çok daha farklıdır. Çizimlerdeki temel farklılık bu karadeliklerin çift olay ufkuna sahip olmasından kaynaklanır. En kayda değer Özellikleri ise, iki olay ufkuna sahip olan karadelik-lerle, başka evrenlere geçebilme şansımızın teorik olarak bulunmasıdır. Başka bir deuisle: bu tipteki karadelikier v/ardımıyL-ı kurt deliğinin diğer ucundan fırlayabiliriz. Tabii ki: Penrose çizimlerinden çıkan bu tuhaf bilimkurgu bilgilerinin daha pek çok eksiklikleri vardır. Bu halde planlanan bir yolculuk denemesi; Nayagara Şelalesi'nclen bir fıçı içinde atlamaya benzer ki: bu da karadelik yolculuğu yanında çocuk oyuncağıdır.

Karadelikler de ölür

S. Hawking: "Samanyolu galaksisinde görünen 200 milyon yıldızdan daha fazla karadelik olmalı ki. galaksimizin niçin bu kadar hızlı döndüğü açıklanabilsin" demektedir. Gözümüzün önüne tüm uzayı getirdiğimizde bu kozmik oburların sayısının daha da kabaracağı açıktır. İnsanın, ister istemez su soruları sorası geliyor: Karadeliklerin bir sonu yok mu? Evrenimizin ölümü karadeliklerden mi olacak?

1971'de Hawking, karadelik oluşumunun yalnızca yıldız ölümüne bağlı olmadığını gösterdi. Herhangi, bir nesneye, bir protonun hacmine sığacak şekilde basınç uygulanırsa, minicik bir karadelik oluşabilir. Hawking. izleyen yıllarda. Oxford'un güneyindeki bir laboratuvarda, "karadelik patlamaları" konusunda bir konferans verdi. Herkesi hayrete düşüren "karadelikler dışarıya radyasyon yayıyorlar" sözü salonda serin rüzgarlar estirdi. Ünlü matematikçi J. Taylor, ayağa kalkarak;" Üzgünüm Hau'king. ama bunlar kesinlikle saçma!" diyerek bağırdı. Bugün "Hawking Radyasyonu" olarak bilinen bu olgu; gerçekte karadeliklerin. kuantum mekaniği çerçevesinde incelenmesinden elde edilmiştir.

İlk defa. 1932'cle D. Anderson tarafından bulunan pozitron (pozitif yüklü elektronlardan sonra artık; evrenimizde bulunan her bir parçacığın zıt yüklü bir esinin de varolduğu resmen ispatlanmış oldu. Parçacık hızlandırıcılarıyla, çok büyük enerjiler altında yapılan deneylerden sonra, evrenimizi oluşturan her bir parçacığın bir antiparçacığı olduğu: bunların bir araya gelmeleriyle enerjiye dönüşüp yok oldukları, gözler önüne serildi. Karadelikler gibi enerji bakımından çok yoğun olan ortamlarda da bu parçacık ve antiparçacıkların oluşabildikleri düşünüldü. Bu durumda; parçacıklar ve antiparçacıklar çok kısa anlar için birbirinden ayrılabilir ve bu çiftlerden biri. kendini, olay ufkunun dışında bulabilirdi. Artık bu parçacık, eşelinin karadelikte yok olması nedeniyle, evrenin her tarafına gidebilmekte özgürdür. Bu da bize radyasyon yayımı olarak görünür.

Karadelikten her ayrışan parçacık çifti, aynı zamanda onun enerjisinin bir kısmını da alıp götürür. Bu da "karadelik buharlaşması "dır. Hawking; buharlaşma ile karadeliğin kütlesi arasında bir ilişki olduğunu ortaya çıkardı. Karadelik küçüldükçe, parçacık yayınlama hızı artar, bu da kütlenin azalmasıyla, daha çok parçacığın açığa çıkmasına neden olur. Kütlesi gittikçe azalan karadelik, daha çok parçacağın çekim alanından kaçmasına izin verir ve en sonunda milyonlarca atom bombasına eşdeğer korkunç bir patlamayla yok olur. Aslında; karadeliğin yuttuğu madde miktarı, radyasyondan büyük olacağından; Hawking en iyimser tahminle. Güneş kadar kütleli bir karadeliğin sonunda yıldan önce olamayacağını söylemektedir. Aynı şekilde, en erken yok olan karadeliklerin ömürleri ise. hesaplarla 10 milyar yıl olarak bulunur. Bu nedenle; kainatın ilk yıllarında oluşmuş olan çok sayıda minik karadeliğin günümüzde, yok olmalarını izleme şansımız vardır.

Zaman ilerledikçe, uzay hakkındaki bilgi dağarcığımız da genişliyor. Gelişmiş teleskop sistemimizle; karadelikler artık bize teorilerde olduğundan daha yakın. Belki ileride tüm gizemlerini çözme başarısını göstereceğiz: hatta belki onlara seyahatler düzenleyebileceğiz. Ama sunu da biliyoruz; şimdilik bu. çok erken...

FIRAT İNCESU

KARA DELİK

Uzayın derinliklerinde gözle görülemeyen bazı gökcisimleri bulunur. Bun­ların kütleçekimi o kadar kuvvetlidir ki, üzerlerine düşen ışığı bile kapıp bırakmazlar. Işık gökcisminden yansımayınca da o gökcis­mi gözle görülemez, sanki uzayın o bölgesi delikmiş gibi gelir. İşte bu tür gökcisimlerine kara delik denir. Astronomlar, bazı yıldızla­rın enerjilerini tüketip "öldüklerinde", kara delik haline geldiklerini düşünürler.

Yıldızlar, içerdikleri hidrojeni helyuma dö­nüştürerek ısı ve ışık salarlar. Bu tepkime sırasında hem enerji, hem de kütle açığa çıkar ve sonunda hidrojen biter, böylece yıldız tüm enerji kaynağını tüketir. Yıldızda arta kalan maddeler, kütleçekiminin etkisiyle yıldızın merkezine doğru çekilerek burada sıkışır; buna yıldızın kendi üzerine "çökmesi" denir. Güneş'in ağırlığındaki bir yıldız enerjisini tüketerek çöktüğünde, bir beyaz cüceye ya da bir nötron yıldızına dönüşür; ama, kütlesi Güneş'inkinin üç katından daha büyük olan yıldızlar, çöktüklerinde birer kara delik haline gelirler.

Büyük bir yıldız çöktüğünde, onu oluşturan bütün parçacıklar birbirini çekerek, yıldızın merkezine doğru sıkışır. Yıldızın bu merkez noktasında hacmi sıfır, kütlesi ise sonsuz olur. Bu nokta kara deliğin merkezidir. Bu merke­zin çevresinde, astronomların "olay ufku" dedikleri bir sınır bölgesi vardır. Kara deliğin kütleçekimi etkisiyle deliğe doğru çekilen bir cisim, bu "olay ufku"nu aşarak içeri girdi­ği andan itibaren sonsuza kadar yok olup gi­der; çünkü buradan kurtulabilmesi için ışık hızından daha büyük bir hızla dışarı kaç­ması gerekir. Ama bu olanaksızdır, çünkü hiç­bir cisim ışıktan daha hızlı hareket edemez.

Astronomlar kara deliklerin varlığını mate­matiksel olarak ortaya çıkarmışlardır. Henüz daha herhangi bir kara delik bulunabilmiş değildir. Ama 1975'te keşfedilen bir X ışını kaynağı olan Kuğu X-l'in, bir kara delik ola­bileceği üzerinde durulmaktadır. Kuğu X-l parlak, sıcak bir yıldızın gözle görülemeyen yoldaşıdır. Astronomlar, kara deliğin sıcak yoldaşından madde çektiğini ve bu maddele­rin "olay ufku"nu geçerken X ışınları saldığını düşünmektedirler.

Karadelikler ve Sırları

Karadelik, astrofizikte, çekim alanı her türlü maddi oluşumun ve ışınımın kendisinden kaçmasına izin vermeyecek derecede güçlü olan, kütlesi büyük bir kozmik cisimdir. Kara delik, uzayda belirli nicelikteki maddenin bir noktaya toplanması ile meydana gelen bir nesnedir de denilebilir. Bu tür nesneler ışıkgenel görelilik kuramıyla tanımlanmışlardır. Doğrudan gözlemlenememekle birlikte, çeşitli dalga boylarını kullanan dolaylı gözlem teknikleri sayesinde keşfedilmişlerdir. Bu teknikler aynı zamanda çevrelerinde sürüklenen oluşumların da incelenme olanağını sağlamıştır.

Örneğin bir kara deliğin çekim alanına kapılmış maddenin kara delikçe yutulmadan önce müthiş bir ısı derecesine ulaştığı ve bu yüzden önemli miktarda x ışınları yaydığı saptanmıştır. Böylece bir kara delik kendisi ışık yaymasa da, çevresinde bu tür bir icraat oluşturduğu için varlığı saptanabilmektedir. Günümüzde, kara deliklerin varlığı, ilgili (astrofizikçiler ve kuramsal fizikçilerden oluşan) bilimsel topluluğun hemen hemen tüm bireyleri tarafından onaylanarak kesinlik kazanmış durumdadır. yaymadıklarından kara olarak nitelenirler. Kara delikler 2 boyutludur yani hacmi yoktur. Karadeliklerin içinde zamanın ise yavaş aktığı ya da akmadığı tahmin edilmektedir.

Kara delik “çekimsel tekillik” denilen bir noktaya konsantre olmuş bir kütleye sahiptir. Bu kütle "kara deliğin ufku" denilen ve sözkonusu tekilliği merkez alan bir küreyi oluşturur. Bu küre, kara deliğin uzayda kapladığı yer olarak da düşünülebilir. Kütlesi Güneş’imizin kütlesine eşit olan bir kara deliğin yarıçapı yalnızca yaklaşık 3 km.’dir.

Bir “yıldızsal kara deliğin” Büyük Macellan Bulutu yönündeki gökyüzünde simülasyon görünüşü. Kara deliğin çevresindeki, bir çemberin iki yayı biçimindeki görünüş “çekimsel mercek etkisi” nedeniyle oluşmuştur. Samanyolu bir hayli “eğrilmiş” durumdadır; öyle ki, Güney Haçı Takımyıldızı gibi bazı takımyıldızların tanınması iyice zorlaşmıştır. Kara deliğin arkasındaki HD 49359 yıldızı, yine aynı etkiyle, çift olarak görünmektedir. Bu yıldızın ve Büyük Bulutun çift imajları kara deliği çevreleyen, “Einstein halkası” denilen dairesel kuşak üzerinde yer almışlardır.

Yıldızlar-arası (milyonlarca km.) uzaklıklar sözkonusu olduğunda, bir kara delik, herhangi bir kozmik cisim üzerinde, kendisiyle aynı kütleye sahip bir kozmik cisminkinden daha fazla bir çekim kuvveti uygulamaz; yani, kara delikleri karşı konulamaz bir kozmik “aspiratör” olarak düşünmemek gerekir. Örneğin Güneş’in yerinde onunla aynı kütleye sahip bir kara delik bulunsaydı, Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerin yörüngelerinde herhangi bir değişim olmayacaktı.

Birçok kara delik türü mevcuttur. Bir yıldızın çekimsel içe (kendi üzerine) çökmesiyle oluşan kara delik türüne "yıldızsal kara delik" denir. Bu kara delikler galaksilerin merkezinde bulundukları takdirde birkaç milyarlık “güneş kütlesi”ne kadar çıkabilen devasa bir kütleye sahip olabilirler ve bu durumda “dev kara delik” (veya galaktik kara delik) adını alırlar. Kütle bakımından kara deliklerin iki uç noktasını oluşturan bu iki tür arasında bir de, kütlesi birkaç bin "güneş kütlesi" olan üçüncü bir türün bulunduğu düşünülür ve bu türe “orta kara delik”ler denilir. En düşük kütleli kara deliklerin ise kozmos tarihinin başlangıcındaki Büyük Patlama’da oluştukları düşünülür ve bunlara da "ilksel kara delik" adı verilir. Bununla birlikte ilksel kara deliklerin varlığı halihazırda doğrulanmış değildir.

Bir kara deliği doğrudan gözlemlemek imkânsızdır. Bilindiği gibi bir nesnenin görülebilmesi için, kendisinden ışık çıkması veya kendisine gelen ışığı yansıtması gerekir; oysa kara delikler çok yakınından geçen ışıkları bile yutmaktadırlar. Bununla birlikte varlığı, çevresi üzerindeki çekim icraatinden, özellikle mikrokuasarlarda ve aktif galaksi çekirdeklerinde kara delik üzerine düşen yakınlardaki maddenin son derece ısınmış olmasından ve güçlü bir şekilde X ışını yaymasından anlaşılmaktadır. Böylece, gözlemler dev veya ufak boyutlardaki bu tür cisimlerin varlığını ortaya koymaktadır. Bu gözlemlerin kapsadığı ve genel görelilik kuramına uyan cisimler yalnızca kara deliklerdir.

Kaynak: Karadelik org (29 kasım 2008 cumartesi 19:42)

Amerikalı astrofizikçiler, bazı galaksilerin merkezindeki karadeliklerin, evrenin en verimli ve en çevreci 'motorları' olduğunu düşünüyor.

Karadeliklerin çalışmasını ilk kez ölçen ABD' nin Stanford Üniversitesi'nden bilim adamları, karadeliklerin, insan yapımı en randımanlı enerji kaynağından (nükleer güç gibi) 25 kat verimli olduğunu belirtti.

Araştırmanın başındaki Prof. Steven Allen, "Bir karadelik kadar verimli otomobil motoru yapılsaydı, bir galon benzinle (3.8 lt.) 1.6 milyar km. yol alınabilirdi. Bundan daha çevreci olunamaz" diye konuştu.

Bilim adamları, 'Chandra' adlı X ışını teleskobuyla, en eski dokuz karadelik tarafından soğurulan sıcak gaz miktarıyla hemen hemen hiç görülmeyen yüksek hızlı parçacık fırlatılışını ölçtü. Bu parçacıkların, ışık hızının yüzde 95'i hızla hareket ettiğini belirten uzmanlar, parçacıklardaki enerjiyi 'trilyon trilyon trilyon vat' olarak ifade etti.

Fenomenin bir kozmik motorun çalışmasını andırdığını belirten Allen, en eski ve verimli karadeliklerin, büyük galaksilerde çok fazla miktarda yıldızın doğuşunu ve ortaya çıkışını engelleyen kilit bir role sahip olduğuna inanıldığını söyledi.

Şimdiye dek gözlemlenen en büyük karadelikler Samanyolu'nda ve 50-400 milyon ışık yılı uzaklıkta. Işığın bir yılda kat ettiği mesafe yaklaşık 10 milyar km.


Kaynak: Enginbilim(Reuters)

Samanyolu'nun Aç Devi

Samanyolu derinliklerinde yatan ve nezamandır ölüm orucuna girmiş devasa bir karadelik vardır. Sagittarius A olarak bilinen bu dev 4 milyon güneş kütlesini bünyesinde barındırır.
Fakat muazzam kütleçekimine rağmen son yapılan araştırmalar devimizin yılda sadece dünya kütlesinin komik derecede az bir yüzdesi kadar madde hazmettiğini göstermiştir. Bilinmeyen bir sebepten dolayı karadelik üzerine çok az bir madde düşmekte ve bu nedenle devimiz bu aralar epey sakin durumdadır(radyasyon etkinliği oldukça düşük seviyelerde). Fakat bir canavar elbette önceden olduğu gibi şimdide arada bir birşeyler atıştırmaktan geri durmaz..
Geçen hafta Seattle da yapılan amerikan astronomi topluluğu buluşmasında Caltech'den Michael Muno ve araştırma ekibi Sagittarius A 'nın 60 yıl önce iri bir parça madde hazmettiğini rapor ettiler. Bu olay merkezden dış katmanlara doğru yol alırken etraftaki gaz katmanlarını aydınlatan bir X-ışını atımını tetikledi.

NASA nın Chandra X-ışını gözlem uydusunu kullanan Muno karadelikten birkaç düzine ışık yılı ötedeki gaz katmanlarından yansıyan X-ışınları tespit ettiler. 3 Yıllık periyotda X-ışınları bulutlar arasında ilerlerken ışımanında tipi ve yoğunluğunun da değiştiği gözlemlendi ki bu tip yansımalar -light echoes- olarak adlandırılır. Parlama sırasında sürekli yansımalar yapan X-ışınları Sagittarius A nın X-ışını dalga boyunda parlaklığını 100 000 kat arttırdı.

Karadeliklerin üzerine yağan maddeyi ne verimlilikte X-ışınlarına dönüştürebileceğini teorik modellerden bilen ekip 2 yıllık bir süre zarfında karadeliğe düşmüş olan maddenin merkür kütlesinde olduğunu hesaplamışlar. Bu olayın nasıl cereyan ettiği açıkça bilinmemekle beraber bir olasılık olarak merkür boyutlarında karasal bir gezegen şanssız bir biçimde karadeliğin kütleçekimsel pençesine yakalanıp, muazzam gelgitlerle liğme liğme olduktan sonra parçalarının karadeliğin cehennemine çekildiği tahmin ediliyor. Alternatif olarak karadelik etrafında dönmekte olan aynı miktarda madde yığınının stabilitesini yitirip karadeliğe yağmış olabileceği de düşünülüyor.

Yine de ne olursa olsun bu karadeliğin ilk atıştırması değil, Muno ve ekibi karadeliğin daha uzaklarındaki bulutlardan yayılan X-ışını salımlarını izleyerek karadeliğin sıksık böyle beslenme cinnetleri geçirdiğine işaret ediyorlar. ayrıca Muno " daha büyük boyutlarda bu prosesin geçmişde birçok defa tekrarlandığını düşünüyoruz" diye ekliyor

Kaynak: Gökbilim

Karadelik Gerçeği

Karadelikler gök cisimlerini yutarak gitgide devleşiyor ve güçleniyor. Daha büyük bir iştahla yutmaya başlıyor. Merak edilen ise bu yutuşun ve büyümenin nereye kadar varacağıdır. Nihayette bütün kainat bir Karadelik olabilir mi?? Karadeliklerin bir “kıyamet makinesi” gibi çalışması karşısında, uzmanlar “Kıyamete bir adımlık mesafe mi kaldı?” sorusunu ister istemez gündeme getirmektedir.

Bir Acem hikayesi vardır. Kelebekler ateşin alevin mahiyetini, ne olduğunu anlamak için bir araya gelirler. Ortaya pek çok model atılır ama hiç birisi pek ikna edici değildir. Cesur bir kelebek 'gidip ateşe bakıp gerçeği öğreneceğini’ söyler. En yakın kaleye gider ve mum alevini izler ve arkadaşlarının yanına döner. Gördüklerini anlatır ama kelebeklerin büyüğü, açıklamayı tatmin edici bulmaz ve şöyle der: “Daha önceki bilgilerimizin üstüne bir şey koyamadık.” Bu defa ikinci bir cesur kelebek çıkar alevi anlamak icin yola aleve doğru yol alır. Kanatlarından birisini mum alevine değdirir ve bin bir güçlükle geri döner, yaşadıklarını anlatır. Bilgin kelebek yine tatmin olmamıştır, üçüncü bir kelebeğe ihtiyaç vardır. Bu kelebek kendisini aleve atar, yanar. Uzaktan bu durumu izleyen bilgin kelebek hükmü verir: “Dostumuz alevin sırrını öğrendi ama bu sırrı sadece o bilebilir!'

Karadelikler karşısında durumumuz bu hikayeye benziyor. Çünkü karadeliklerin sırrını asla geri dönemeyecek cesur bir astronotun da öğrenmesi mümkün değil, çünkü yakınımızda kara delik yok! Karadeliklere gitme imkanımız da bulunmuyor.

Şimdiye kadar karadeliklerle ilgili onbinlerce bilimsel makale yayınlandı. Ama hemen belirtmekte fayda var: Kara deliklerle ilgili gözlemsel ve teorik bilgilerimiz henüz tatmin edici seviyeye gelmemiştir. Karadelikleri değerlendirirken, konuyu evrenin büyük patlama zamanındaki durumunu da nazara alıyoruz. Ayrıca kuantum fiziği ile çekim teorileri ışığında konuyu inceliyoruz.

Güneşten çok daha büyük yıldızlar nükleer yakıtları olan hidrojenleri bitirince klasik genel izafiyet teorisine göre, kütleleri ile orantılı olarak, uzayın o bölgesini bir hapishaneye çevirirler. Bu küresel hapishane fiziksel bir materyalden değildir. Görünmez, tek taraflı olay ufku denen geçirgen bir duvarı vardır.

Karadelik Nedir?

Karadelikler sonsuza yaklaşan çekim güçleri ve mevcut fizik yasalarına ters gelen özellikleri ile herkesi şaşırtıyor. Öylesine küçük noktalar nasıl olup da böylesine akıl almaz çekim gücüne ulaşabiliyordur? Karadelikler teorik bir fanteziden ibaret zannedilmişti önceleri. Gelişen gözlem araçları, karadeliklerin varlığını doğrulamaya başlayınca, karadelikler gökbilim ve kozmolojinin en gözde konuları arasına girdi ve günlük konuşulanlar sırasına yükseldi. Gün geçmiyor ki “madde yoğunluğunun” ve “uzay eğriliğinin” zirveleştiği hatta “sonsuza” ulaştığı bu “görünmez kuyularla” ilgili yeni özellikler keşfedilmesin, yeni bir haber duyulmasın.

Güneş gibi yıldızları ışıl ışıl hale getiren enerjinin kaynağının ne olduğunu bir kere daha hatırlayalım. Yıldız merkezlerinde vuku bulan dönüşümde dört hidrojen çekirdeği bir araya gelerek bir helyum çekirdeği oluşturmaktadır. Elbette nükleer yakıt olan hidrojen yana yana bir gün bitecektir. Hidrojen stoku bitince artık yıldız ışıma yapamaz hale gelir. Yıldızlar sıcaklık basıncı ile çekimin dengede tuttuğu sistemler olduğuna göre basıncın kaynağı sıcaklık azalınca denge çekim lehine değişir.Yıldız kendi üzerine çökerken, bu esnada büyük bir patlama gözlenir. Bu bir süpernova patlamasıdır. İşte karadelikler böyle bir patlamanın yavrusudur.

Astronomi tarihinin en şiddetli bir süpernova patlaması, yerküreden evrenin yarısı kadar uzakta bir konumda, 23 ocak 1999 yılında vuku buldu. Patlama o kadar şiddetliydi ki, eğer birkaç bin ışık yılı uzakta bir konumda meydana gelseydi yerküre üzerinde hiçbir canlı kalmayacaktı. Çünkü süpernova olayında yıldız parçaları galaksi çapında uzay boşluğuna püskürtüldüğünden, iki bin ışık yılı ötedeki bir süpernova patlaması bile olsa bizi etkileyebilir.

Aslında Güneş ve diğer yıldızlar ömürleri boyunca kendi ağırlığı altında sürekli ezilen dev madde (gaz) toplarıdır. Yakıtını bitirip de hayat merdiveninin son basamağına adım attığında yıldızın geride kalan “enkazı” tamamen gözden kaybolur. Yıldız yok oluyor ama “yeri” kozmik bir süpürge halinde ışık dâhil etrafında ne bulursa içine çekip yutmaya başlıyor.

Yıldızın merkezinde hidrojenle başlayan elementlerin yaratılış serüveni demire kadar devam etmektedir. Büyük kütleli yıldızlarda demirde nihayete eren çekirdek tepkimeleri durunca acaba nelerle karşılaşırdık? Dengelenemeyen muazzam “kütle çekimi” nedeniyle yıldız içine kapanarak (çökerek) bir karadelik haline gelir. İşte kısaca karadeliklerin teşekkül serüveni böyle.

Karadeliklerde kütle, bir başka deyişle enerji, çok küçük bir hacim içerisine yoğunlaşmakta, sıkıştırılmaktadır. Bir elma büyüklüğündeki bir kütleyi yukarı fırlatırsanız, bir miktar yükselse de geri dönecektir. Aynı kütle, bir silahta mermi olarak çok daha yükseğe çıkabilir. Füzeyle bile gönderseniz belli bir süre yükseklikten sonra geri dönecektir.

Gece karanlığında bir projektörü yukarı doğru tuttuğunuzda ışık demeti yerçekimine inat yükselir. Koskocaman ayı, dev uçakları, füzeleri kendisine doğru çeken dünya, küçücük bir el lambasından çıkan ışığa niçin hakim olamamaktadır? Dünyayı elma büyüklüğünde bir hacme sıkıştırabilseydik, artık ışığın da kurtulamayacağı şiddette bir çekim meydana gelir ve yakınından geçen ışık demetlerini içine çekerdi. Çünkü artık dünya bir karadelik halini almış olurdu. Karadelikler, ışık da dahil bütün enerji şekillerini içine çeken ve karartan kozmik hortum süpürgelerine benzer. Sadece karadelikler değil yıldızlar da kütleleri ile orantılı olarak örneğin yakınından geçen ışığı çeker, büker. Yolunun uzamasına neden olur. Ne varki karadelik adeta sonsuz bir kütle anlamına geldiğinden, ışık tamamen karadeliğin içine gömülür.

Genel İzafiyet Teorisi'ne göre, kütlesi olan her cisim uzay-zamanın eğilmesine yol açıyordur.Güneş uzay-zamanda sığ bir çukur oluşturmaktadır. Beyaz Cüce, Güneş'e oranla çok daha yoğun olduğundan ve uzay-zamanda nisbeten daha derin bir çukur oluşturur. Nötron Yıldızına gelince uzay-zamanda derin ve kenarları dik bir çukur oluşmasına yol açar. İçine düşen cisimlerin hızı ışık hızının yarısına ulaşır. Bir karadeliğin uzay-zamanda oluşturduğu çukur öylesine derindir ki, dipsiz bir kuyuyu andırır.

Kütle çekiminin maddeye karşı kesin zaferinin bir simgesi olan karadelikler, temelde merkezdeki tekilliği çevreleyen olay ufkundan ibarettir. Olay ufkunun içinde ne olduğu sorusunu cevaplamak için matematikçiler ve fizikçiler harıl harıl çalışsalar da tatmin edici açıklamalara henüz ulaşamadılar.

Görünmez Yıldız Kabirleri


Uzaktaki gök cisimlerinden bize ulaşan ışınlar, mesaj yüklü birer mektuptur aslında. Bu karmaşık, ama son derece manidar dili anlamak için birbirinden ilginç, ince teknoloji ürünü spektroskopik metotlar geliştirilmiştir. Karadelikler şiddetli çekimleri ile ışınları bile yuttuğuna göre ışığın kendisi yok olunca artık oradan haber almamız nasıl mümkün olacak?

Bir karadeliği aramanın yöntemi; merkez etrafında dönülen nesne görünmediği halde yörüngede dönen cisimleri araştırmaktır. Karadelik etkisine giren bir gök cismi, “rahatsızlığını”, “itilip-kakılma” şeklinde gösterir. Bu gök cismini izleyen astronot, yıldızın bu “rahatsızlığından” o yörede bir karadeliğin bulunduğunu hemen fark edebilir. Engin feza boşluğunun bir köşesinde karadeliğin pençesine yakalanan ve “ölüm sancısı” çeken yıldız ne yazık ki bir müddet sonra gözden kaybolacak, karadeliğin siyah kabrine defnedilecektir.

Yıldızların uzaydaki Karadelik denen “görünmez kabirlerine” düşerek “vakitsiz ölümleri” artık resmen gözlenmektedir. Mesela, Kuğu-X-l yıldızının “Karadelik ortağı” tarafından nasıl yutulduğu X ışını fotoğrafları da alınarak belgelendi. Yakalanan yıldızlar adeta bir elmanın kabuğunun koparılmadan soyulması gibi spiraller çizerek yutulmaktadır. M-87 galaksisinin çekirdeğindeki daha büyük bir karadeliğin varlığı biliniyor ve çevresindeki yıldızları bir bir yutup etrafı “süpürüp durmaktadır.” Fezada sıkça rastlanan Karadelik olaylarından birisi de iki yıldız çiftinden (yıldızlar genelde çift çift yaratılmıştır) daha büyük olanın “erken ölüme” gitmesi; yani Karadelik haline gelmesidir. Sonra da eşinden parçalar kopararak onu kelimenin tam anlamıyla “yemeye” başlar. Yutulmakta olan yıldız parçası gaz, kara deliğin “olay ufku” çevresinde bir “kütle aktarım diski” oluşturur. Ufkun içine dalıp “tekillikte” yok olmadan önce de çok yüksek sıcaklıklara kadar ısınır ve bu esnada etrafa X ışınları yayar. Karadeliklerin varlıklarını gösteren en önemli delil, çevreleri üzerindeki şiddetli etkileri yanında yayılan X ışınlarıdır.

Karadelikler gök cisimlerini yutarak gitgide devleşiyor ve güçleniyor. Daha büyük bir iştahla yutmaya başlıyor. Merak edilen ise bu yutuşun ve büyümenin nereye kadar varacağıdır. Nihayette bütün kainat bir Karadelik olabilir mi?? Karadeliklerin bir “kıyamet makinesi” gibi çalışması karşısında, uzmanlar “Kıyamete bir adımlık mesafe mi kaldı?” sorusunu ister istemez gündeme getirmektedir.

Geometrik Çekim Dengesinin Bozulması

Genel Relativite’nin de ispatladığı üzere, göklerin uzay-zaman düzlüğü Kur’an’a ait ifadeyle, 'dürülebilir' ve bir kağıt gibi buruşturulabilir, yıldızlar yerinden düşer. Çünkü gök cisimleri cazibe ipleri ile hassas bir şekilde birbirine bağlanmıştır. Karadeliklerin müthiş çekimi bu dengeleri alt üst edebilecek kuvvettedir. Ağ, üzerine konan ağır cisimlerce eğip bükülüyorsa, adına sema dediğimiz uzay-zaman ağı da içine “oturmuş” sonsuz ağırlık anlamına gelen Karadeliklerce o bölgede eğilip bükülmekle kalmaz, adeta yırtılıp çatlamakta, daha uygun bir tabirle delinmektedir.

Delinmenin anlamı fizik kanunlarının geçerliliğinin kaybedilmesi, o yörede fizik ötesi aleme kapı açılmasıdır. Semanın yani uzay-zaman denen fizikî kainatın sağlam bir yapıda olduğu yanında, “çatlaksız” olduğu da (Mülk, 67/3) açıkça anlatılmaktadır. “Gözünü bir çevir göğe bak, bir çatlak görebilir misin?” buyrulmaktadır.

Ancak kıyametle ilgili ayetlerde, semada çatlamanın vuku bulacağı sürekli vurgulanır. “Gün gelir, yeryüzü başka bir yere, gökler de başka göklere çevrilir.” (İbrahim, 14/48) ayetinden de kıyamet esnasında bu “çatlaklarla” ahiret alemlerine kapı açılacağı anlaşılabilir mi? Neden olmasın! Hele şu iki ayeti okuduğumuzda: “(Kıyamet) günün(ün) şiddetiyle gök bile çatlar” (Müzemmil, 20/18). “Gök yarılır, o gün zaafa düşer” (Hakka, 69/16)

Bilindiği gibi Karadelikler için en belirgin özellik ağ şeklinde ve sağlam bir surette tesis edilen uzayın “çatlayıp delinmesidir.” Galaksilerin merkezinde birer kıyamet makinesi gibi çalışan Karadeliklerin giderek büyüdüğü sonunda galaksinin Karadelik haline geleceği ve tüm Karadeliklerin de birleşip evrenin toptan Karadelik haline geleceği araştırılması, incelenmesi gereken ciddi bir konu olarak önümüzde duruyordur.

Kaynak: Zaferdergisi Makale:2464(Prof.Dr.Osman Çakmak)

Astronomların, galakside dev kütleli karadelik tespit ettiği ve bu buluşun karadeliklerin oluşumu hakkında bilim dünyasında kabul gören teoriler hakkında kuşkular oluşturduğu bildirildi

Nature dergisinde yer alan makalede, bulunan karadelik ve karadeliği besleyen yıldızın, yıldızlar sistemindeki GRS1915+105 adı verilen bölgede yer aldığı kaydedildi.

Almanya'nın Potsdam kentinde bulunan Astrofizik Enstitüsü ile Şili`deki Avrupa Güney Gözlemevi'nden bilimadamlarının, bulunan dev kütleli karadeliğin Güneş`in 14 katı büyüklüğünde bir kütleye sahip olduğunu ve Samanyolu`nun uzak bir köşesinde 40 bin ışıkyılı uzaklıkta bulunduğunu belirlediler. (Bir ışıkyılı yaklaşık 10 trilyon kilometreye tekabül ediyor.)

Etrafındaki ışık da dahil olmak üzere herşeyi yutan karadeliklerin yalnızca uç noktalarındaki faaliyetler sonucu ortaya çıkarılabildiğini kaydeden Astrofizik Ensitütüsü'nden Jochen Greiner yıldız karadeliklerinin sönmüş güneş benzeri yıldızların kalıntıları olduğunu ifade etti. Yıldız karadeliklerinin normalde Güneş`in 3 ila 7 katı olduğunu belirten Greiner, şimdi bulunan yıldız karadeliğinin ise güneşin 14 katı olduğunu vurguladı.

Karadeliğin kütlesini etrafındaki yıldızın yörünge hareketini analiz ederek hesap eden bilimadamları, yıldız ile karadelik arasındaki mesafenin Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin yarısı olduğunu kaydettiler.

Astronomların Microquasar adı verdikleri yıldızlar sistemindeki GRS1915+105 adlı bölgenin, karadeliklerin nasıl oluştuğu yolundaki şu an bilim dünyasında kabul gören teoriler hakkında şüphelere neden olduğunu belirttiler.

Microquasarları normal bir yıldız ve bir karadelik veya nötron yıldızından oluşan ikili sistemler olarak tanımlayan bilimdamları, bunların ünlü Alman fizikçi Albert Einstein`ın genel izafiyet teorisinin denendiği doğal bir laboratuvar olduğunu kaydediyorlar.

GRS1915+105 adı verilen bölgenin galakside, az sayıdaki microquasarlardan biri olduğunu belirten bilim adamları, bulunan karadeliğin büyüklüğünün kendilerini şaşırttığını ifade etti.

İkili sistemler içindeki etkileşimin, sistemde bulunan yıldızdaki kütle kaybını artırması gerektiğini ifade eden bilimadamları, yıldızınnasıl olup da bu büyüklükteki bir karadeliği oluşturmak için gerekli olan kütleyi koruyabildiğini anlayamadıklarını kaydediyorlar.

Bilinen teorinin bu büyüklükteki bir karadeliğin oluşumunu nasıl açıklayabileceğinin büyük bir sır olduğunu belirten Greiner, ''Şu anki mevcut teori böylesine büyük kütleleri açıklayamaz'' dedi.






Kaynak:Enginbilim(AA 29.11.2001 )

ABD’li bilimadamları, oluşturdukları bilgisayar programı ile karadeliklerin içinin neye benzediğini simule ettiler

Karadelikler, çok küçük bir alanda çok büyük kütlenin sıkışması ile meydana geliyor. Oluşan muazzam çekim alanı nedeniyle, her türlü maddi oluşumun ve ışığın kendisinden kaçmasına izin vermeyen bir karadeliğin içine düşen biri neler görür??

Colarado Üniversitesi’nden Andrew Hamilton ve Gavin Polhemus, Einstein’ın genel görelilik teorisini baz alarak oluşturdukları bilgisayar programı ile karadeliklerin içinde neler olduğunu ve içine düşen birinin neler göreceğini simule ettiler.

Simulasyonda ‘karadeliğin ufku’ ya da ‘Schwartzschild yarıçapı’ olarak adlandırılan ve hiçbir şeyin çekimden kurtulamadığı alandan ilerleyerek, karadeliğin merkezine doğru yapılacak sanal seyahat canlandırılıyor. Simule edilen dev karadeliğin kütlesi güneşin kütlesinin 5 milyon katı ve çapı 15 milyon kilometre olarak hesaplandı.

Karadeliğin ufkuna girildiğinde, ilerlediğiniz merkezde ışık yutulduğu için, karadelikte ilerleyen kişinin bakış açısına göre merkez hep uzakta kalıyor ve aynı nedenden dolayı karadeliğin şekli eğiliyor.

Hamilton ve Polhemus, algıyı kolaylaştırmak için karadeliğin ufkunu kırmızı karelere böldü. Ufuk çizgisi küre biçimini alırken, karelere bölünmüş alan içinde oluşan iki daire kuzey ve güney kutuplarını belirtiyor.

'Schwartzschild yarıçapı’ geçildikten sonra yeni görüntüler ortaya çıkıyor. Karadelikte ilerleyen kişiyi saran ve beyaz karelerle temsil edilen alan, karadelikte ilerleyen diğer gözlemcilerin yerlerini işaret ediyor. Bir başka deyişle, karadelikte ilerleyen kişi, eğer kendisini takip eden başkaları varsa o kişileri beyaz karelerle işaretlenmiş alanda görebiliyordur.

Merkeze ilerledikçe görüntüler daha da garipleşiyor. Merkeze yaklaştıkça çekim gücü de çok artıyor. Eğer karadelikte ilerleyen kişi ayaklarından doğru merkeze ilerliyorsa, baş kısmındaki yer çekimi ayaklardakinden çok daha az oluyor; bu da karadelikteki kişiyi parçalıyor ve ışık da aynı nedenle uzayarak renk spektrumunda kırmızının ucuna taşınıyor. Işık, kırmızı spektrumun sonuna taşınması sonrasında mutlak yokluğa dönüşeceği için karadelikte ilerleyen kişi için son görüntü, çember halini alan ufuk oluyor.

TAM ALGI İÇİN ÜÇÜNCÜ GÖZ GEREKLİ

Karadelik içinde, mesafenin tam olarak algılanması için, insanoğlunun doğal bakış açısı yeterli değil. İki gözün her biri farklı açılardan nesneleri algılar ve beynimizde bu görüntüleri işleyerek nesnelerin uzaklığını hesaplar. Ancak karadelikte uzay eğildiği için ışık ışınları da bozulur. Hamilton, karadelik içindeki görüntülerin tam olarak saptanmasının insanoğlunun sınırlarının ötesinde olduğunu belirtiyor ve yerçekimindeki değişiklik nedeniyle karadeliğin içinde olanların anlaşılması için üçüncü gözün getireceği ekstra perspektiften yararlandıklarını belirtiyor.

Kaynak:veteknoloji(Teknoloji ve Bilim 02 Nisan 2009 Perşembe, 14:00)