|
Kara Delik 1 ek Kara DelikSon derece yoğun bir kütleçekimine sahip olan ve bu nedenle çekim alanına giren hiçbir şeyi, hatta ışığı bile bırakmayan varsayımsal gökcismi. Kara delikler, büyük kütleli yıldızların ömürlerini tüketmeleri sonucunda oluşabilir.  Herhangi bir yıldızın bir kara delik haline gelebilmesi için, kütlesinin Güneş’in kütlesinden en azından üç kat daha fazla olması gerekir. Daha küçük kütleli yıldızlar evrimlerinin sonunda daha düşük oranlarda çökerek büzülürler ve bunun sonucunda ya beyaz cüce ya da nötron yıldızı durumuna gelirler. Kara delikler genellikle sıradan bir yıldızın çevresinde araştırılır, çünkü bu tür cisimler ancak çevrelerindeki madde üzerinde uyguladıkları kütleçekimi etkisiyle saptanabilir. Eğer bir kara delik bir çiftyıldız sisteminin bileşenlerinden biri ise, yoldaşından ona akan madde hızla ısınacak ve daha sonra kara deliğin olay ufkuna girmeden önce X ışınları salacak, ardından da sonsuza değin kaybolacaktır. Birçok araştırmacı, X ışınları kaynağı olan Kuğu X-1 çiftyıldız sisteminin bileşenlerinden birinin bir İcara delik olduğuna inanmaktadır. 1971’de Kuğu (Cygnus) takımyıldızında keşfedilen bu çiftyıldız, birbiri çevresinde 5-6 günlük bir periyotla dönen bir mavi üstdev ile bunun görünmeyen bir yoldaşından oluşur. Çiftyıldızın yörüngesi üzerinde yapılan incelemelerden, görünmeyen bileşenin kütlesinin yaklaşık olarak Güneş kütlesinin sekiz katı olduğu belirlenmiştir; bu, kara deliğin oluşumu için gerekli olan en az kütle büyüklüğünün çok üstündedir. Bazı kara deliklerin yıldız kökenli olmadığı sanılmaktadır. Kuramsal olarak, belirli miktardaki bir gaz kütlesi yeterince sıkıştırılırsa bir kara delik oluşabilir. Bazı astronomlar, yıldızlararası uzayda bulunan çok büyük hacimlerdeki gazın toplanarak, kuvazarların ve patlar gibi gözüken bazı özel gökada sistemlerinin merkezinde büzüldüğünü ve böylece aşırı yoğun kütleli kara deliklerin oluşmasına yol açtığını ileri sürmüşlerdir. Hızla yoğunlaşarak kara deliğe dönüşen bir gaz kütlesinin aynı miktardaki bir kütlenin çekirdek kaynaşması (füzyon) sırasında salacağı enerjiden 100 kat daha fazla enerji vereceği hesaplanmıştır. Buradan kalkarak, Güneş’in kütlesinden milyonlarca ya da milyarlarca kat daha büyük olan bir yıldızlararası gaz kütlesinin, kütleçekimi kuvvetinin etkisiyle yoğunlaşarak büyük bir kara deliğe dönüşmesi sırasında açığa çıkan enerjinin, kuvazarların ve bazı gökada sistemlerinin yaydığı enerjiye eşdeğer olduğu söylenebilir. İngiliz astrofizikçi Stephen Havvking, yıldız kökenli olmayan bir başka kara delik türünün daha var olduğunu ileri sürmüştür. Hawking’in kuramına göre, 20 milyar yıl kadar önce evrenin oluşumuna yol açan büyük patlama (big-bang) sırasında ortaya çıkan aşırı sıcak ve yoğun ortamda, kütlesi küçük gezegenler (asteroit) kadar ya da ondan daha az olan çok sayıda küçük kara delik oluşmuştur. Mini kara delik olarak adlandırılan bu cisimler, daha büyük türlerin tersine zamanla kütlelerini yitirmişler ve yok olmuşlardır. Bir mini kara deliğin çok yakınlarında, proton gibi temel (atomaltı) parçacıklar ile bunların karşıt parçacıkları (örn. karşıt protonlar) oluşmuş olabilir. Eğer bir proton ile bir karşıt proton kara deliğin kütleçekimi etkisinden kurtulmayı başarmışlarsa, bunlar birbirini yok etmişler ve bu sırada enerji açığa çıkarmışlardır; bu enerji aslında bunların kara delikten aldıkları enerjidir. Bu sürecin birçok kez yinelenmesi durumunda kara delik tüm enerjisini ve dolayısıyla bunun eşdeğeri olan kütlesini yitirerek kaybolmuştur. |
Karadeliklerin GizemiGökyüzü 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 gözlemlenmesiKaradelikler, 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 anlamıEinstein 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 çeşitleriYıldızların 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 özellikleriHerhangi 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 ölürS. 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 |
1 ek 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. MsXLabs.org & Temel Britannica |
Karadelikler ve Sırları 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) |
Karadelik Enerji Yuvası 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 (Sagittarius A) 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 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) |
Galakside Dev Kütleli Karadelik 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 ) |
Karadeliğe Düşseydiniz Ne Görürdünüz? 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) |
CERN'de Karadelik Oluşur mu? Minik karadeliklerin oluşması bildiğimiz mekan ve zaman boyutlarının dışında başka boyutların varlığına bağlı. Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi CERN’in 27 kilometrelik yeraltı tünellerinde fizikte yeni açılımlar için umutların bağlandığı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) yeni bir arızadan kaçınmak için yarım güçle çalışıyor. Dolayısıyla parçacıklara kütle kazandırdığı düşünülen kuramsal Higgs parçacığının gerçekten var olup olmadığını öğrenmek için biraz daha bekleyeceğiz. Ancak, iki fizikçinin yüzlerce bilgisayar kullanarak yaptıkları hesaplar tartışmalı başka bir sorunun yanıtını vermiş görünüyor. LHC deneyinde protonların ışık hızının eşiğinde çarpışmasıyla kara delik oluşur mu? Einstein’ın genel görelilik kuramının bir öngörüsü olan kara delikleri oluşturmanın yolu, bir yıldızın çökmesinde olduğu gibi, yeterli kütlede madde ya da enerjiyi yeterince küçük bir hacme sıkıştırmak. Genel göreliliğe göre kütle ve enerji, uzay ve zamanın özdeşleştiği dokuyu, yani uzay-zamanı bükerek bizim kütleçekimi olarak algıladığımız etkiyi oluşturuyordur. Eğer yeterince büyük ölçeklerde kütle ya da enerji yeterince küçük bir alana sıkıştırılırsa bu bükülme öylesine aşırı olur ki, bu kütleçekim “kuyu”sundan ışık bile kaçamaz. Böylelikle bir kara delik ortaya çıkmış olur. kara delik oluşturmanın bir başka yolu da iki parçacığı yeterli enerjiyle çarpıştırmak. Fizikçiler iki parçacığın Planck enerjisi denen çok yüksek bir sabit değerin üzerinde çarpışmasıyla mini kara delikler ortaya çıkabileceği görüşündeydi. Bu nedenle bazı fizikçiler daha LHC tamamlanmadan deneyde oluşacak bir karadeliğin Dünya’yı yutacağı iddiasıyla deneyin yasaklanmasını talep etmişlerdi. Buna karşın CERN yetkilileri, bir kara delik oluşsa bile mikroskopik ölçeklerde ortaya çıkacağından saniyenin çok küçük kesirleri içinde “Hawking ışınımı” denen süreçle kütlesini yitirip yok olacağı görüşünü savunmuştu. Ama her iki taraf da LHC’nin mini kara delikler oluşturup oluşturamayacağı konusunda kesin bir şey söyleyemedi. Şimdiyse Kanada’daki Vancouver Üniversitesi’nden Matthew Choptuik ile ABD’nin ünlü Princeton Üniversitesi’nden Frans Pretorius’un, genel göreliliğin tüm karmaşık matematiksel denklemlerine göre gerçekleştirdikleri bilgisayar benzetimleri (simulasyon), iki parçacığın çarpışmasıyla bir minikaradeliğin gerçekten oluşabileceğini gösteriyor. Hem de Planck enerjisinin üçte biri düzeyinde bir enerjiyle gerçekleşecek bir çarpışmayla. LHC’de bazı deneyler, bu mini-kara delikleri aramak için kurgulanıyor. Peki bu kara delikler LHC’de gerçekten gözlenebilecek mi? Science dergisine çalışmayı özetleyen Choptuik, “kesin değil” yanıtını veriyor. Çünkü Planck enerjisi, çok büyük bir değer. LHC’de ulaşılabilecek 14 trilyon elektronvoltluk maksimum enerjinin bir kentilyon, yani milyar kere milyar katı! Böyle olunca fizikçiler LHC’de minikara deliklerin ancak uzayın bildiğimiz üç mekan ve bir de zaman boyutunun dışında ek boyutlara sahip olması halinde ortaya çıkabileceği görüşündeler. Bazı kuramlara göre bizim duyularımızla algılayamadığımız, ancak bir parçacık hızlandırıcısında gözlemlenebilecek bu fazladan boyutlar uzay-zaman dokusuna örülmüş küçük halkalar içinde saklı. Aynı kuramlara göre fazladan boyutlar, Planck enerjisinin değerini büyük ölçüde düşürebilir. Dolayısıyla Dünyamızı yutmayacak ve varlıkları bozundukları parçacıkların dev detektörlerde saptanmasıyla anlaşılabilecek mini-kara deliklerin ortaya çıkması, aynı zamanda fazladan boyutların varlığını da kanıtlamış olacak. Kaynak:Ntvmsnbc(23 Şubat 2010 Salı/TSİ:12:34) |
Karadeliklerin Yankısı Sıvının içindeki ses dalgaları, uzaydaki ışık dalgaları gibi esrarengizce davranıyorlar. Karadelikler, akustik kopyalara bile sahipler. Uzay-zaman, gerçekten de Einstein öncesi fiziğin ‘eteri’ gibi bir tür sıvı olabilir mi? Albert Einstein özel teorisi ‘İzafiyet Teorisini’ 1905’de teklif ettiğinde; ışığın varsayımsal ortamın titreşimlerinden, eterden meydana çıktığı fikrini reddetmişti Işık dalgaları bunun yerine, yaydıkları ortamın titreşimlerine benzer olmayan bir şekilde hiçbir madde tarafından destek görmeden boşlukta seyahat edebilir. Özel İzafiyetin bu özelliğine, modern fiziğin diğer iki temeli olan Genel İzafiyet ve Kuantum Fiziğinde dokunulmamıştır. Galaktikten atomaltına kadar olan bütün deneysel veri, bugüne kadar bu üç teori tarafından başarılı bir şekilde açıklanmıştır. Yine de fizikçiler derin, kavramsal bir problemle karşı karşıyalar. Bugünlerde de anlaşıldığı gibi, Genel İzafiyet ve Kuantum Mekanik birbirleriyle uyuşmuyorlar. Genel İzafiyetin uzay-zaman sürekliliğinin eğrilmesine dayandırdığı yerçekimi, inatla kuantum temelin içini kapsamakta direnmekte. Kuramcılar, Kuantum Mekaniğin son derece kısa mesafelerde bile tahmin yapmaya yönlendirdiği, sadece uzay-zamanın yüksek eğimli yapısına doğru artan bir ilerlemeye sahipler. Bazı fizikçiler umutları suya düşmüş bir halde kendilerine kılavuzluk yapması için beklenmeyen bir kaynağa; kristaller ve sıvılar gibi sıradan maddeler üzerinde çalışmaya, yani Sıkıştırılmış-Madde Fiziğine geri döndüler. Uzay-zaman gibi sıkıştırılmış madde, geniş ölçülerde görüntülendiğinde bölünmemiş bir şey gibi gözükür, fakat uzay-zamandan daha farklı olarak Kuantum Mekanik tarafından yönetilen, iyi anlaşılan mikroskobik bir yapıya sahiptir. Daha da fazlası; düz olmayan sıvı akışındaki sesin yayılması, eğimli uzay-zamandaki ışığın yayılmasına çok benzer şekildedir. Çalışma arkadaşlarımız ve biz, ses dalgalarını kullanıp, kara deliğin modeli üzerinde çalışarak bu benzerliği uzay-zamanın mümkün mikroskobik çalışmaları hakkında bir anlayışa sahip olmak için kullanmaya çabalıyoruz. Çalışma, Einstein’ın varsayımlarının aksine; uzay-zamanın madde sıvı gibi tanecikli olabileceğini ve hassas ölçülerde kendini ortaya çıkaran, tercih edilmiş, bir referans yapıya sahip olabileceğini ileri sürmektedir. Karadelikten Sıcak Kömüre Kara delikler kuantum yerçekimi için favori test etme alanıdırlar, çünkü onlar hem Kuantum Mekaniğin hem de Genel İzafiyetin kritik olarak önemli olduğu birkaç yer arasındadır. İki teorinin birleşmesine dair bir büyük adım; 1974’de Cambridge Üniversitesi’nden Stephen Hawking, Kuantum Mekaniği kara deliklerin ufkuna uyguladığı zaman olmuştur. Genel İzafiyete göre ufuk; yerçekiminin hiçbirşeyin ondan kaçamayacağı kadar kuvvetli olduğu, kara deliğin içini dışarıdan ayıran bir yüzeydir. O bir madde limiti değildir. Deliğin içine düşen talihsiz yolcular, ufuğu geçen herhangi özel birşey olduğunu idrak etmezler. Fakat bunu bir kere böyle yaptıktan sonra da; buraya geri dönmeyi bırakın, artık dışarıdaki insanlara ışık sinyalleri gönderemeyeceklerdir. Dışarıdaki bir gözlemci, yolcular oraya geçmeden önce yalnızca yolcular tarafından gönderilen sinyalleri alabilir. Işık dalgaları kara deliğin etrafındaki yerçekimsel kaynaktan tırmandıkça, frekansta vitesi küçülterek ve süreci uzatarak esneme yaparlar. Bundan dolayı da gözlemciye göre, yolcular yavaş bir kıpırtıyla hareket eder gibi gözükeceklerdir ve normalden daha kırmızı olacaklardır. Yerçekimsel kırmızı-rotasyon olarak bilinen bu etki, kara deliklere özgü değildir. Onların yörüngesinde dönen uydular ve saha istasyonlarındaki frekans ve sinyallerin zamanlaması arasında da değişiklik yaptıklarını söyleyebiliriz. GPS akıllı yön bulma sistemleri tam doğru olarak çalışmayı gözönüne almadırlar. Bununla beraber kara deliklere özgü olan şey, kırmızı-rotasyonun yolcular ufuğa doğru yaklaştıklarında sınırsız olmasıdır. Dışarıdaki gözlemcinin bakış açısından iniş, sınırsız zamanı alıyormuş gibi gözükür. Halbuki yolcular için yalnızca sonlu bir zaman geçer. Kara deliklerin şu ana kadarki tanımı, ışığı klasik bir elektromanyetik dalga gibi ele almaktadır. Hawking’in yaptığı ise; sınırsız kırmızı-rotasyonun içerdiği anlamı, ışığın kuantum doğası dikkate alındığında tekrar ele almaktı. Kuantum Teorisine göre, mükemmel bir vakum bile gerçekten boş değildir. O, Heisenberg Belirsizlik Prensibinin sonucu olarak dalgalanmalarla doludur. Dalgalanmalar, varsayılan fotonların çiftlerinin biçimini alırlar. Bu fotonlar varsayılan olarak adlandırılmışlardır, çünkü eğri olmayan uzay-zamanda herhangi bir kargaşanın yokluğunda gözlemlenemez bir şekilde dururlar ve yerçekimsel herhangi bir etkiden uzak, hiç ara vermeksizin görünürler ve kaybolurlar. Fakat kara deliğin etrafındaki eğrilmiş uzay-zamanda, çiftin bir üyesi diğeri dışarıda yaya kaldığında ufuğun içerisinde tuzağa düşürülmüş olabilir. Çift daha sonra, ışığın akışını ve deliğin kütlesindeki azalmayı idare ederek varsayılandan gerçeğe, dışarıya doğru gözlemlenebilir. Radyasyonun bir uçtan bir uca olan modeli sıcak kömürden gelen gibi kara deliğin kütlesine ters orantılı olarak termaldir. Bu fenomen, Hawking etkisi olarak adlandırılmıştır. Delik, kaybı karşılamak için maddeyi veya enerjiyi yutmadıkça; Hawking radyasyonu onun bütün kütlesini dışarı boşaltacaktır. Sıvı benzeşimlerini kara delikler üzerinde düşündüğümüz zaman kritik olacak önemli bir nokta, kara delik ufkuna çok yakın olan uzayın neredeyse mükemmel kuantum vakumunda durmasıdır. Aslında bu durum Hawking’in iddiasına temeldir. Varsayılan fotonlar, kuantum halinin en düşük enerjisinin özelliğidir veya ‘’taban halidir.’’ Varsayılan fotonlar, yalnızca partnerlerinden ayrılma sürecinde ve ufuktan çıktıkları zaman gerçek olurlar. Temel Mikroskop Hawking’in analizi, yerçekiminin bütün Kuantum Teorisini kurma teşebbüsünde merkez bir rol oynamıştır. String Teorisi gibi kuantum yerçekimi teorilerine aday olan bir teori için, kopyalama ve açıklama etkisi çok önemli bir testtir. Pekçok fizikçi Hawking’in iddiasını kabul etmelerine rağmen, henüz bunu deneysel olarak teyit edememişlerdir. Yıldızlara ait olan ve galaktik kara deliklerden gelen tahmini yayılmayı görebilmek çok zayıf bir ihtimaldir. Hawking’in radyasyonunu gözlemlemek için tek umut, erken evrenden kalan veya olanaksızı kanıtlayabilecek parçacık hızlandırıcı minyatür deliklerini bulmaktır. Hawking etkisinin deneysel teyid eksikliğinin nedeni; teorinin, fotonun o sınırsız kırmızı-rotasyona maruz kalacağını tahmin edip, bunu engellemesi gibi can sıkıcı olan potansiyel çatlaklara sahip olmasıdır. Emisyon sürecinin zaman terse çevrildiği zaman görüntülendiğinde neye benzediğini göz önünde tutun. Hawking fotonu deliğe doğru yakınlaştıkça, daha yüksek bir frekansta ve buna bağlı olarak da daha kısa dalgaboyunda mavi-rotasyon yapar. Daha ötede onu takip eden zamana dönüşte, o ufka ne kadar yakınlaşırsa, onun dalgaboyu o kadar kısalır. Dalgaboyu kara delikten çok daha küçük bir hale geldiği zaman, parçacık partnerine katılır ve daha önce söz ettiğimiz varsayılan çift haline gelir. Mavi-rotasyon bir azalma olmadan isteğe bağlı olarak kısa uzaklıklara doğru yoluna devam eder. İzafiyet veya Standard Kuantum Teorisinin parçacığın ne yapacağını tahmin edebileceği, 10-35 metre uzaklıktan daha kısa mesafe olan bu mesafe Planck mesafesi olarak bilinir.Yerçekiminin kuantum teorisine ihtiyacı vardır. Böylece bir kara delik ufku, gözlemciyi bilinmeyen fizikle kontakt haline geçiren fantastik bir mikroskop gibi davranır.Bir kuramcı için, bu büyültme kaygı vericidir. Eğer Hawking’in tahmini bilinmeyen fiziğe dayanıyorsa, onun geçerliliğinden şüpheye düşmemeli miyiz? Özellikler, hatta varlık bile, Hawking’in radyasyonunun uzay-zaman mikroskobik özelliklerine dayanabilir mi? Mesela, maddenin sıcaklık kapasitesi veya hızı veya sesi onun mikroskobik yapısı ve dinamiğine dayanır mı? Veya Hawking’in orijinal olarak iddia ettiği tamamen kara deliğin makroskobik özelliklerine göre kararlaştırılmış olan etki, onun kütle ve rotasyonu mudur? Ses Parçaları Bu can sıkıcı soruları cevaplamaya British Columbia Üniversitesi’nden William Unruh’un çalışmasıyla gayret sarfedilmeye başlandı. Unruh, 1981’de taşınan sıvının sesinin yayılmasıyla, eğrilmiş uzay-zamandaki ışığın yayılımı arasında yakın bir benzerlik olduğunu açıkladı. Bu benzerliğin Hawking radyasyonunun kaynağındaki mikroskobik fiziğin etkisini değerlendirmede faydalı olabileceğini de ileri sürdü. Daha da fazlası bu, Hawking’e benzer fenomenin deneysel gözlemine de izin verebilir. Işık dalgaları gibi, akustik dalgalar da frekans, dalgaboyu ve yayılım hızıyla tanımlanmaktadırlar. Ses dalgasının kavramı, yalnızca dalgaboyu sıvının molekülleri arasındaki uzaklıktan çok daha uzunsa geçerli olur. Daha ufak derecelerde, akustik dalgalar varoluşlarını sona erdirirler. Benzerliği ilginç kılan kesin olarak bu sınırlamadır, çünkü bu fizikçilerin mikroskopik bir yapının makroskopik sonuçlarını çalışmalarına izin verebilir. Gerçekten işe yarar olması için, her nasılsa, bu benzerlik kuantum düzeyine uzanmalıdır. Moleküllerin raslantısal olan termal çalkalanmaları, genellikle ses dalgalarının miktarının aydınlatmaya benzer bir şekilde davranmasını önler. Fakat sıcaklık mutlak sıfıra ulaştığında ses; fizikçilerin ışığın parçacıkları fotonlarla olan benzerliği vurgulamak için ‘’fononlar’’ olarak adlandırdıkları kuantum parçacıkları gibi davranabilir. Deneyciler, likit helyumdaki gibi yeterli düşük derecelerde sıvı olarak kalan kristallerdeki fononları ve kimyasal maddeleri düzenli olarak gözlemliyorlar. Sıvının içerisinde duran fononların veya homojen bir biçimde taşınan fononların davranışı, yerçekiminin olmadığı düz bir uzay-zamandaki fotonlar gibidir. Böyle olan fononlar propan gazıdır. Bir tanesi düşer; bir diğeri uzağa atlar. Süreçte, sanaldan gerçeğe doğru giderler. Kuantum etkilerinden dolayı, bir çift sanal foton ufukta gözükür. Yerçekimi, yayılmış olan fotonu yayar. İzafiyet teorisi ufuktaki bir fotonun sınırsız miktarda yayıldığını tahmin etmektedir. Başka bir deyişle, gözlenen bir foton tam kesin olarak neredeyse sıfır bir dalgaboyuyla sanal olarak meydana gelmiş olmalıdır. Bu bayağı zordur, çünkü bilinmeyen kuantum yerçekimi etkileri Planck mesafesi diye bilinen 10-35 metre arasındaki mesafelerden daha kısa mesafelerde egemen olurlar. Bu muamma, fizikçileri kara deliklerin radyasyonu hakikaten de yayıp yaymadıklarını ve nasıl meydana geldiklerini görmek için deneysel, hatırlanabilir benzeşimler yapmaya yönlendirmiştir. Sıvıda duran veya homojen bir biçimde hareket eden fononların davranışı, yerçekiminin sıfır olduğu uzay-zamandaki fotonlar gibidir. Böyle fononlar düz çizgilerde değişmeyen dalgaboyu, frekans ve süratle yayarlar. Diyelim ki, bir yüzme havuzundaki veya sakin akan bir nehirdeki ses, kaynağından kulağa direkt olarak seyahat eder. Fakat, homojen biçimde olmayan bir sıvıda, fononların hızı değiştirilmiştir ve onların dalgaboyu bükülmüş uzay-zamandaki fotonlar gibi yayılmaya başlayabilir. Dar bir kanyona giren nehirdeki bir ses veya bir kanala girdap gibi süzülen bir suyun sesi bozuk çıkar ve bir yıldızın etrafındaki ışık gibi kavisli bir yolu takip eder. Aslında, durum genel izafiyetin geometrik araçlarını kullanarak izah edilebilir. Hatta; bir sıvı akışı, seste bir kara deliğin ışıkta davrandığı gibi davranabilir. Böyle bir akustik kara deliği yaratmanın yolu, hidrodinamikçilerin Laval enjektörü olarak adlandırdıkları bir aygıtı kullanmaktır. Enjektör, sıvı sesin hızına en dar noktada yetiştiği ve onun ötesinde sesüstü olduğu ana göre ayarlanmıştır. Etkili akustik geometri, kara deliğin uzay-zaman geometrisine çok benzer bir geometridir. Sesüstü bölge, deliğin iç kısmına uymaktadır: Akışın yönüne karşı yayılan ses dalgaları, deliğin merkezine doğru çekilen bir ışık gibi aşağı yönde uzanmaktadır. Ses hızından daha az hızlı giden bölge, deliğin dış tarafıdır: Ses dalgaları ışığın kırmızı-rotasyon olması gibi, yalnızca yayılma sonucunda yukarı yönde yayılabilirler. İki bölge arasındaki sınır, tıpkı bir kara delik ufku gibi davranır. Atomculuk Eğer sıvı yeterince soğuksa, benzerlik kuantum düzeyine kadar uzanır. Unruh, sesle ilgili ufkun Hawking radyasyonuna benzer bir şekilde termal fononları yaydığını savunmaktadır. Ufkun yakınındaki Kuantum dalgalanmaları; fonon çiftlerinin belirmelerine yolaçmakta, bir partner sesüstü bölgeye akın ettiğinde ve diğer dalgacıklar yukarı yönde sıvının akışıyla yayıldıklarında asla geri dönmemektedirler. Yukarı yöne yerleştirilen bir mikrofon, belirsiz ıslığı alabilir. Islığın ses enerjisi, sıvı akışının kinetik enerjisinden çekilmektedir. Sesin baskın tonu geometriye dayanmaktadır. Gözlemlenmiş fononların tipik dalgaboyu, akışın süratinin hissedilir şekilde olan değişiklikleriyle karşılaştırılabilir. Bu uzaklık moleküller arasındaki uzaklıktan çok daha büyüktür. Böylece Unruh, orijinal analizini sıvının pürüzsüz ve sürekli olduğunu tahmin ederek yapmıştır. Yine de dalgaboylu, ufuğa yakın meydana gelen fononlar o kadar kısadırlar ki; sıvının tanecikli olma özelliğine hassas olmalıdırlar. Bu, sonun sonucunu etkiler mi? Gerçek bir sıvı Hawking-benzeri fononları yayar mı, yoksa Unruh’un öngörüsü sürekli olan sıvının idealleşmesinin yapay olgusunun bir tahmini midir? Eğer soru akustik kara delikler için cevaplanabilirse; bu fizikçileri benzeşimle roketlerin sonunda bulunan, hazır benzeşimi kara delik yapan Laval enjektörüne doğru yönlendirebilir. Giren sıvı sesüstüdür. Dar geçit onu sesin hızına doğru hızlanmaya zorlar, böylece dışarı çıkan sıvı sesüstüdür. Sesüstü bölgedeki ses dalgaları yukarı yöne taşınabilirler, fakat sesüstü bölgedeki dalgalar yukarı doğru taşınamazlar. Dar geçit kara deliğin ufku gibi davranır: Ses girebilir fakat sesüstü bölgeden çıkmaz. Dar geçitteki kuantum dalgalanmaları, Hawking’in radyasyonundakine benzer bir şekilde sesi meydana getirmelidir. Fizikçiler sesötesi sıvı akışının yanında birkaç kara delik benzeşmesi de önermişlerdir. Birşey yalnızca ses dalgalarıyla değil, fakat sıvının yüzeyindeki dalgacıklar veya çok soğuk olduğundan dolayı harekete bütün sürtünme direncini kaybetmiş süpersıvı helyumun katmanlarının arayüzü arasındakilerle de alakalıdır. Geçenlerde Almanya’daki Dresden Teknik Üniversitesi’nden Unruh ve Ralf Schütz; küçücük, dikkatlice planlanıp düzenlenen elektronik borudan geçen elektromanyetik dalgalar üzerinde çalışmayı teklif ettiler. Boruyla birlikte lazeri yerel dalga hızını değiştirmek için tarayarak, fizikçiler bir ufuk oluşturabilirler. Fakat, Hawking-benzeri radyasyonu meydana getiren başka bir fikir de evrenin genişlemesini hızlandırmaya örnek teşkil etmektedir. Atomların bireysel kimliklerini kaybettikleri soğuk bir gaz olan Bose-Einstein yoğuşma suyu, ya gerçekten saçılarak veya aynı etkiyi vermek için manyetik alan kullanıp, işlenerek genişleyen evrenin ışığa yaptığı gibi sese davranabilir. Fakat henüz deneyciler bu tür aygıtların hiçbirini laboratuarda oluşturamadılar. Yöntemler karmaşıktır ve deneyciler onları meşgul edecek diğer düşük-derece fenomenine sahipler. Böylece kuramcılar, problemin üzerinde matematiksel olarak ilerleme yapıp yapamayacaklarını görmek için çalışıyorlar. Sıvının moleküler yapısının fononları nasıl etkilediğini anlamak son derece karmaşıktır. Neyse ki Unruh, ses dalgalarıyla ilgili benzeşimi teklif ettikten 10 yıl sonra, birimiz (Jacobson) çok kullanışlı bir kolaylaştırma ile karşılaştı. Moleküler yapının temel detayları ses dalga frekansının dalgaboyu şekline dayanarak kapsüle edilmiştir. Saçılma ilişkisi olarak adlandırılan bu bağlılık, yayılmanın süratine karar verir. Büyük dalgaboyları için sürat sabit durmaktadır. Kısa dalgaboyları için, moleküller arası uzaklığa ulaşmada sürat dalgaboyuyla değişebilir. Üç farklı davranış ortaya çıkabilir. Tip I, saçılma değildir. Dalga, uzun olanlarında yaptığı gibi kısa olanlarında da aynı şekilde davranır. Tip II için, dalgaboyu azaldıkça sürat azalır. Tip III için de, sürat çoğalır. Tip I, izafiyetteki fotonları anlatır. Tip II, fononların içindekini, örneğin, süpersıvı helyumu ve Tip III de sulandırılmış Bose-Einstein yoğuşma suyundaki fononları anlatır. Bu üç tipe ayırma, moleküler yapının makroskobik düzeyde sesi nasıl etkilediğini çözmek için düzenleyici prensibi sağlar. 1995’ten başlayarak, Unruh ve daha sonra da diğer araştırmacılar Tip II ve Tip III yayılmasındaki Hawking etkisini incelediler. Hawking-benzeri fononların geriye doğru olan zamanda görüntülendiğinde nasıl göründüklerini gözönüne alın. Başlangıçta saçılma tipi önemli olmamaktadır. Fononlar belirli bir müddetin başından sonuna kadar dalga boyları azalarak aşağı yönde ufuğa doğru yüzmektedirler. Dalgaboyu moleküller arası uzaklığa yaklaştığı zaman, belirli saçılma ilişkisi önemli olmaya başlar. Tip II için fononlar yavaşlar, daha sonra yönlerini ters yöne çevirirler ve tekrar yukarı yönde yönlenmeye başlarlar. Tip III için hızlandırırlar, sesin uzun dalga boyu hızını bozarlar, daha sonra da ufku geçerler. Hawking Etkisindeki Enerji Dengesi ’Hawking etkisini anlamanın şaşkınlığının alışılagelmiş kaynağı, süreçteki enerji dengesinin nasıl hesaplandığı ve radyasyonun kaynağı olan ‘’sanal çiftlere’’ ne olduğudur. Vakumdan ortaya çıkan, bir tanesi ufuğun dışında pozitif enerjiye sahip olan ve bir diğeri de içeride tam tersi negatif bir enerjiye sahip olan bir çift fotonu düşünün. (Sanal çiftin üyeleri enerjinin her zaman zıt değerlerine sahip olmalılar, çünkü toplam enerji korunmaktadır.) Negatif-enerji parçacıkları ufuğun dışında varolamazlar, çünkü tanımlamayla vakum en düşük enerji halidir. Bu sebeple, yalnızca pozitif-enerji foton kaçabilir. Halbuki onun negatif enerji partneri, toplam enerjiyi düşürerek ve bu nedenle kara delik kütlesini de düşürerek içeride hapsolmaktadır. Eğer bir negatif-enerji fotonu; ufuğun dışında varolamazsa, içeride nasıl varolabilir? Bu vakumun tanımını da ihlal etmez mi? Neden olmadığını anlamak için, yerel olarak ölçülmüş enerjiyle küresel olarak korunmuş enerjiyi ayırt etmeliyiz. Korunmuş enerjinin alışılagelmiş kavramı; zaman-rotasyon simetrisiyle bağlantılıdır, fakat fiziğin kanunları her zaman için aynıdır. Korunmuş momentum, uzay-rotasyon simetrisiyle bağlantılıdır. Kara delik uzay-zamanında, ufuğun dışındaki zamana ait rotasyon olan küresel simetri içeride uzamsal bir rotasyon olmaya başlar. Böylece tek korunmuş nicelik, ‘’global enerji’’, dışarıdaki enerjiye ve içerideki momentuma uygun gelir. Hawking etkisinde, ufuğun içindeki foton partnerleri negatif ‘’küresel enerjiye’’ sahiptirler, fakat onların yerel olarak ölçülmüş enerjileri pozitiftir. Kara deliğin sıvı benzeşiminde, sesle ilgili Hawking radyasyonu için olan enerji, sıvının yığınsal akışının kinetik enerjisinden gelmektedir. Yukarı yöne doğru giden bir ses dalgası akıştan enerjiyi tüketir, fakat dalganın kendi enerjisi bunu karşılar ve böylece de toplam enerji sesin hızından daha az olduğu sürece daha yüksektir.Sesle ilgili ufuğun içerisinde, hızın akışı sesin hızından daha büyüktür. Burada dalga akışta kendisinin taşıdığından daha fazla enerji tüketir, böylece toplam enerji rahatsız olmamış akıştan daha azdır. Böyle bir dalga, negatif enerjiyi kapsayan olarak düşünülebilir.’’ — T.A.J. ve R.P. Eter Azalma ve Oksidasyonu Hawking etkisine gerçek benzeşim önemli bir şartı yerine getirmelidir: Sanal foton çiftlerinin kara deliğin etrafında yaptıkları gibi, sanal fonon çiftleri de hayatlarına yeryüzü konumunda başlamalıdırlar. Gerçek bir sıvıda, bu hal kolayca sağlanabilir. Moleküler durum; moleküler düzeydeki olayların gidişiyle karşılaştırıldığında, makroskobik sıvı akış ve uzay-zaman moleküler düzeyinde yavaş değiştiği sürece, sistemin bütünüyle olan enerjisini sürekli olarak en aza indirgemeye ayarlar. Sıvının hangi moleküllerden yapılmış olduğu önemli değildir. Bu şart sağlandığında, Hawking-benzeri radyasyonun hangi üç tip saçılma bağlantıları uygulanırsa uygulansın sıvıyı yaydığı ortaya çıkmıştır. Sıvının mikroskobik detayları aynı etkiye sahip değildirler. Fononlar ufuktan uzağa seyahat ettikçe iptal olurlar. Buna ilaveten; orijinal Hawking analiziyle başlayan keyfi davranan kısa dalgaboyları, tip II veya tip III, saçılma dahil olduğunda ortaya çıkmamaktadırlar. Bunun yerine moleküller arası uzaklıktaki en düşük seviyeye ulaşan dalga boyları ortaya çıkarlar. Sonsuz kırmızı-rotasyon, son derece küçük olan atomların fiziksel olmayan bir tahmininin simgesidir. Sıvı benzeşimi kara deliklere uygulandığında, Hawking’in sonucunun yaptığı basitleştirmelere rağmen, bunun doğru olduğu desteklenmektedir. Bundan başka, bu yerçekimsel kara delik ufkundaki sınırsız kırmızı rotasyonun kısa dalgaboyu, ışığın saçılmasının benzer bir şekilde önlenebileceğini ileri sürebilir. Fakat bir yakalama vardır. İzafiyet teorisi temel olarak ışığın vakumda saçılma görmediğini ileri sürmektedir. Fotonun dalga boyu değişik gözlemcilere değişik gözükür; ışığın hızına yeterince yakın taşınan referans resminden görüntülendiğinde ise keyfi şekilde uzundur. Bu nedenle fiziğin kanunları, saçılma ilişkisinin Tip I den Tip II veya Tip III e değiştiği sabit kısa-dalgaboyu kestirme yoluna emir veremez. Her gözlemci farklı bir kestirme yolu algılayacaktır. Laval enjektörünün yanısıra olan aygıtlar karadelik ufkunun temel özelliğini de kopyalarlar: Dalgalar bir yöne doğru giderler fakat bir diğerine gitmezler. Herbiri kara deliklere alışılmışın dışında anlayışlar sunarlar. Hepsi Hawking radyasyonunun benzeşimini oluşturmalıdır. Bu deney ses dalgaları yerine, dairesel kanalın etrafında akan likitin yüzey dalgalarını kapsar. Kanal daha sığlaşmaya başladıkça, akıntı hızlanır ve bir noktada dalgalar onları yukarı yönde seyahat etmekten önleyerek geçerler. Böylece kara deliğin benzeşimini yaratır. Turu tamamlamak, ‘’beyaz deliğin’’ ufkudur: O; materyalin içeri değil, dışarı akmasına izin veren bir kütledir. Hawking-benzeri radyasyonu gözlemlemek, Helyum 4 gibi süperserinletilmiş bir sıvıyı gerektirecektir. Patlayıcı, sigara biçimli gaz bulutunun uzun ekseni; hızlanan süratle genişleyen bir-boyutlu evreni taklit edebilir. Böyle bir evren, tersyüz olmuş bir kara delik gibi davranır: Ufukların dışındaki dalgalar iç bölgeye girmek için çabucak yok edilir. Bir Hawking-benzeri radyasyon içeriye doğru akmalıdır. Uygulamada gaz, Hawking benzeşimini mümkün kılan kuantum özellikleriyle süperserinletilmiş gaz olan Bose-Einstein yoğuşma suyu olabilirdi. Bu deney çubuğa yerleştirilmiş geçen mikrodalgaları çalışır, böylece dalga yayılımının hızı lazer ışınıyla bükülebilir. Çubukla beraber olan ışını yoketmek; çubuğu yavaş- ve hızlı-dalga bölgelerine bölen, taşınan bir ufuk yaratır. Yavaş bölgedeki dalgalar hızlı bölgeye yaklaşamazlar, fakat hızlı bölgedeki dalgalar yavaşa geçebilirler. Hawking-benzeri radyasyon, belki de sıvı benzeşimlerindekinden daha kuvvetlidir ve daha kolay gözlemlenebilir. Böylece fizikçiler bir muammayla yüzleşiyorlar. Ya Einstein’ın tercih edilen yapının karşısındaki tavsiyesini devam ettirirler ve sınırsız kırmızı-rotasyonu yutarlar, veyahut da protonların sınırsız kırmızı-rotasyona uğramadıklarını varsayarlar ve tercih edilen yapıyı sunarlar. Bu yapı, izafiyeti ister istemez ihlal eder mi? Bunu henüz kimse bilmiyor.Belki de tercih edilen yapı; izafiyeti uygulayan, yalnızca kara delik ufukları yakınında genel olarak ortaya çıkan bir yerel etkidir. Bir başka deyişle; belki de tercih edilen yapı, sadece kara deliklerin yakınında değil (bu durumda izafiyet, yalnızca doğanın daha derin teorisine yakın olan birşeydir) fakat heryerde varolmaktadır. Deneyciler henüz böyle bir yapı görmediler, fakat varolmayan sonuç yeterli doğruluk isteği için olabilir. Fizikçiler uzun zamandır Genel İzafiyetin Kuantum Mekanikle olan uzlaşmasının belki de Planck derecesiyle bağlantılı olduğu, kısa-mesafe kestirme yolu içerdiği konusunda şüphe etmekteler. Akustik benzeşimi de bu şüpheyi desteklemektedir. Uzay-zaman belirsiz ve sınırsız kırmızı-rotasyonu yumuşatmak için her nasılsa tanecikli olmalıdır. Eğer öyleyse, ses ve hafif yayılım arasındaki benzeşim, Unruh’un orijinal düşündüğünden hatta daha bile iyi olabilirdi. Genel İzafiyet ve Kuantum Mekaniğin birleşmesi, bizi sürekli olan uzay ve zaman ve uzay-zamanın ‘’atomlarını’’ keşfetmekten vazgeçmeye yöneltebilir. Einstein; ölümünden önceki sene olan 1954’de, yakın arkadaşı Michele Besso’ya yazdığı zaman benzer düşüncelere sahip olmuş olabilir:’’ Fiziğin alan kavramına, yani sürekli olan yapılar üzerine gerçekten de kurulu olamayacağını göz önünde bulundurmaktayım.’’ Fakat bu da fiziğin en temelini derinden sarsabilirdi ve şu anda bilimadamları bir yedek için belirli bir adaya sahip değiller. Gerçeği söylemek gerekirse, Einstein bir sonraki cümlesinde, ‘’Madem öyle, İzafiyet teorisi de dahil, modern fiziğin tamamından ve benim tüm şatomdan geriye hiçbirşey kalmaz,’’ demiştir. Elli yıl sonra, geleceği belirsiz de olsa, şato bozulmamış olarak hâlâ ayakta durmaktadır.Karadelikler ve onların akustik benzeşimleri belki de patikayı ve yolu aydınlatmış gibi görünmektedirler. Kaynak:Genbilim |
Karadelik Muamması Karadelikler bilim adamlarının X-ışın kaynaklarının neler olduğunu merak etmesiyle bulundu Uzaya gönderilen uydular buldukları X-ışınlarının çoğu düzenli olmasına rağmen diğerlerinin düzensiz olduğunu gördüler.Artık merak konusu,X-ışınlarının kaynağının ne olduğu idi! X-ışın gözlemlerinden elde edilen koordinatların optik yolla gözlenmesi ile çift yıldızların böyle bir elektromanyetik ışınıma neden olabileceği anlaşıldı.Bu yolla kara delikler bulundu. Karadelikler nasıl oluşuyordur?? Dev bir yıldız, kendi çekim gücü etkisiyle kendi merkezine çöküşerek inanılmaz yoğunlukta bir gökcismine dönüşür. Artık öyle karşı durulmaz bir çekim gücüne sahiptir ki, yakınına gelen hertürlü maddeyi kendine çeker; hatta ışığı bile hapseder. Nitekim, kara delikleri göremez; varlıklarını ancak çevreleri üzerindeki etkileri ile saptarız. Günümüzdeki gözde kuram, kara deliklerin "yakıt" ının, buraya çekilen yıldızlar, gaz bulutları ve yıldızlararası toz olduğu şeklinde... Kara deliğin içine emilen gaz, bir hortuma yakalanan hertürlü maddenin tipik davranışı içindedir. Yani, dönerek içeri çekilirken, giderek hız kazanır. Kardelikler kendi aralarında farklılık gösterirler.Bir" nötron" yıldızı Güneş'in kütlesinin 1.4 ile 3 katı arasında bir kütleye sahipken, genişlikleri birkaç kilometreyi geçmez. Buradan anlaşılacağı gibi, böyle büyük bir kütlenin, böyle küçük birhacime sığması ile yıldız yoğunluğu inanılmaz bir şekilde artar. Bu da çevresinde oluşturduğu inanılmaz çekim kuvvetini açıklar.Örneğin, Başak (Virgo) Burcunda, bize 50 ışıkyılı uzaklıktaki M87 gökadasının merkezinde yeralan kara deliğin kütlesi, güneşimizin 3 milyar katı olarak hesaplanmıştır!! Sahip olduğu çekim kuvvetini siz düşünün. Kimi bilim adamları kara deliklerin içinden başka bir boyuta geçilebileceği görüşündeler .Çok yakınımızda yani Samanyolu gökadamızın içinde bile kara delik olabilir.Hal böyleyken güneşin bile milyarlarca katı büyüklüğündeki kara delikler gezegenimizi içine sürükleyebilir. Dünyadaki maddelerin hepsini görünüş olarak farklı yapan kimyasal bağlardır. Eğer kara delik gibi bir gerçekle karşılaşırsak,kara deliğin sahip olduğu yüksek başınç bu kimyasal bağları ortadan kaldırır.Proton,nötron,elekron çekirdeğe yapışır. Farklı dizilişler ortadan kalkacağından bütün var olan şeyler tek bir maddeye dönüşür. Bu da bizim kaçınılmaz sonumuz olur. Kaynak: Tübitak |
Karadelikler Karadelikler Evrendeki en gizemli nesne nedir? Bu soruya pek çoğumuz hiç düşünmeden aynı yanıtı veririz: Karadelikler! Bu gökcisimleri, belki biraz da adlarından dolayı olsa gerek, çok ilgi çekiyorlar. Üstelik gökbilimcilere göre Güneş, Ay ve yıldızlar kadar gerçekler.Karadelikler, doğrudan gözlenemeseler de onlar hakkında birçok şey biliyoruz. Bu gökcisimlerinin, sanki bilimkurgu romanlarından fırlamamışlar gibi, çok ilginç özellikleri var. Karadeliklerin var olabileceği düşüncesi, 200 yıldan daha eskiye gider. 1874'te, bir İngiliz din adam JohnMichell, kütleçekiminin ışık üzerinde etkisinin olup olamayacağını merak ediyordu. Ona göre, bazı yıldızlar o kadar büyük ve buna bağlı olarak da o kadar büyük kütleli olabilirdi ki, ışık bile onlardan kaçamazdı. John Michell'e göre, 500 güneş çarpı bir yıldız, ışığının kaçmasını engelleyecek kadar güçlü bir kütleçekimine sahip olabilirdi. Ne var ki, bu kadar büyük bir yıldız gerçekte varolamazdı. Bundan birkaç yıl sonra, ünlü Fransız matematikçi Pierre Simon de Laplace, aynı kanıya vardı. Michell ve Laplace`ın kaynakları, hiç kuşkusuz, Isaac Newton'un çalışmalarıydı. Newton, cisimlerin yere düşmesinin nedeninin, bu cisimlerin üzerinde etki eden ve kütleçekimi olarak tanımlanan, görünmez bir kuvvet olduğunu açıklamıştı. Newton'un, ağaçtan yere düşen bir elmayı izledikten sonra bu kanıya vardığı söylenir. Newton, kütleçekimini keşfetmekle kalmamış, iki cisim arasındaki uzaklık arttıkça aralarındaki kütleçekim kuvvetinin azaldığını da keşfetmişti. iki cisim arasındaki uzaklık iki katına çıktığında, kütleçekimi dörtte bire iniyordu. Ayrıca, Newton'un farkettiği bir başka gerçek de, kütlesi olan her cismin bir kütleçekiminin olduğu, yani bir başka cismi çektiğiydi. Kütleçekiminin keşfedilmesi, bilim adamlarının yıldızların ve gezegenlerin hareketlerini anlamasını sağladı. Bir cismin kütleçekiminin büyüklüğünün, kütleye ve uzaklığa bağlı olduğunu biliyoruz. Ancak, uzaklığı hesaplarken, cismin kütle merkezine olan uzaklığını ele almak gerekiyor. Dünya gibi küresel cisimlerde bu, tam merkezdedir. Biz gezegenimizin yüzeyinde durduğumuza göre, Dünya'nın kütle merkezine olan uzaklığımız onun yarı çapı kadardır. Dünya'nın yerçekimi kuvveti dev yıldızlarınkiyle karşılaştırılamaz; ancak, onun çekiminden kurtulup uzaya gidebilmek için bile epeyce enerji harcamamız gerekir. Olduğunuz yerde zıpladığınızda, ne kadar yükselebildiğinize dikkat ettiniz mi? Bir metre, belki yarım metre bile değil. Bütün gücünüzü kullansanız bile çok da fazla değişmez bu. Eğer bir cismin kütleçekiminden kurtulmak istiyorsanız, bu cismin kütleçekiminin büyüklüğüne bağlı olarak belli bir hızla zıplamanız gerekir. Örneğin, Dünya'nın kütleçekiminden kurtulup uzaya gitmek isterseniz, zıpladığınızda hızınızın saatte yaklaşık 40.000 km olması gerekir. Yıldızdan Karadeliğe Bir yıldızın evriminden söz edilirken, onun da bizler gibi doğduğu, geliştiği ve öldüğü anlatılır. Yıldızlar, büyük oranda hidrojenden oluşan evrendeki gazın ürünüdür. Yıldızlar, evrende bu gazın yoğun olarak bulunduğu ve bulutsu ad verilen yerlerde doğarlar.Bulutsulardaki gazın bir araya gelip yıldızları oluşturmasındaki etken de kütleçekimidir. Giderek sıkışan gazın en yoğun yeri olan çekirdeği, sıkışmaya bağlı olarak zamanla ısınır. Sıcaklık yaklaşık 10 milyon dereceye ulaştığında, hidrojen atomları birleşerek helyuma dönüşmeye başlar ve bu sırada bir yan ürün olarak çok miktarda enerji ortaya çıkar. Bu enerji, kütleçekiminin ters yönünde bir kuvvet uygular ve yıldız daha fazla çökmekten kurtulur.Bu aşamada, yıldız doğmuş kabul edilir. Ortalama bir yıldız, milyarlarca yıl bu aşamada kalır; yani yaşar.Yıldızın yakıtı azaldığında, merkezinde de önemli miktarda çekirdek tepkimeleriyle meydana gelmiş madde oluşturmuştur. Bu madde, yıldızın büyüklüğüne bağlı olarak demir ve ondan hafif elementleri içerebilir. Yıldız, yakıtını tüketmeden önce, merkezindeki basınç ve sıcaklık arttığı için şişmeye başlar. Yıldızın dış katmanları uzaya doğru itilir ve çap önceki çapının yüz katından fazla artar.Yaşamlarının bu son aşamasınndaki yıldızlara kırmızı dev denir. Genişledikçe yüzeyleri soğuyan yıldızlar, gerçekten de kırmızı görünür. Yıldızın yakıtı tükendiğinde, artık çekirdekteki enerji kaynağıda tükenmiş olur. Yıldız, artık kütleçekimini dengeleyen bir kuvvet olmadığından aniden çöker. Bu sırada, dış katmanlardaki maddenin bir bölümünü uzaya savurur. (Çok büyük kütleli yıldızlarda, bu olay çok güçlü bir patlamayla gerçekleşir ve yıldız bir süpernova olur.) Artık yıldız ölmüştür. Ancak, bizim asıl ilgimizi çeken bundan sonra neler olacağı .Aslında bundan sonra neler olacağı en baştan bellidir. Çünkü, ne olacağını yıldız n kütlesi belirler. Eğer bu yıldız bizim Güneş'imiz gibi küçük kütleli bir yıldızsa, yıldızın sonu bir beyaz cüce olmaktır.Bir beyaz cücenin bir çay kaşığı kadarı tonlarca kütleye sahiptir. Yıldızın, tepkimelerin meydana geldiği çekirdeği, 1,4 güneş kütlesinden fazlaysa, madde sadece nötronlardan oluşmuş bir nötron yıldızına dönüşür. Nötron yıldızı o kadar sıkışıktır ki, atomlar oluşturan elektron ve protonlar da birleşerek nötronlara dönüşürler. Bu aşamada birbirleriyle omuz omuza duran nötronlar, kütleçekimine karşı koyabilirler. Bir nötron yıldızından bir toplu iğne başı kadar madde alabilseydiniz, bunun kütlesi Dünya'nın en büyük tankerinin iki katına yakın olurdu. Yani, yaklaşık bir milyon ton! Bir nötron yıldızını oluşturan nötronların, kütleçekimine karşı koyabildiklerini söylemiştik.Ancak, bunun da bir sınırı var. Yani, kütleçekimi her zaman galip geliyor. Yeter ki yeterince madde bulunsun. Yıldızdan geriye kalan maddenin kütlesi üç güneş kütlesini aştığında, nötronlar da artık bu kuvvete karşı koyamıyorlar. Artık kütleçekimi zaferi elde ediyor ve madde evrendeki bilinen en gizemli ve karanlık gökcismine, yani bir karadeliğe dönüşüyor. Karadeliklerin, gökadaların oluşumunda rol oynadıklar düşünülüyor. Birçok gökadanın merkezinde çok büyük kütleli karadelik bulunuyor.Gökadamız Samanyolu'nun merkezindeki karadeliğin kütlesi yaklaşık 2,5 milyon güneş kütlesi kadar. İnanılmaz geliyorsa, bir de yakınımızdaki gökadalardan biri olan dev gökada M87'ninmerkezindeki karadeliğe bakın. Bu gökadanın merkezindeki karadelik üç milyar güneşli kütlesinde! Küçük Devler Kütleçekiminin kütle merkezinden uzaklaştıkça azaldığını söylemiştik. O halde, bir gökcismi çöktükçe yüzeyindeki kütleçekimi artar.Cisim ne kadar küçülürse yüzeyi merkeze o kadar yaklaşır. Bu da bir cismin, bu gökcisminin kütleçekiminden kurtulması için gereken hızın artmasını gerektirir.Güneş'in kütleçekiminden kurtulmak için gereken kaçış hızı ,yüzeyinde saniyede 620 km'dir.Güneş'in çapın öncekinin yarısı kadar olacak şekilde sıkıştırırsanız, kütlesi artmadığı halde yüzeyindeki kütleçekimi öncekinden % 40 fazlaolacaktır. Güneş'in çapını Dünya'nın çapıyla eşit büyüklüğe getirirseniz, kaçış hızı saniyede 6500 km'ye çıkar. Gerçekte kütlesi yeterli değil, ama bir an için Güneş'in nötron yıldızına dönüştürdüğünü düşünelim. Bu durumda, kaç hızı ışık hızının (saniyede 300.000 km) yarısından fazla olur. Bir cismi öyle bir sıkıştıralım ki, ondan kaçmak için gereken hız ışık hızından fazla olsun. Burada, bir sorunla karşılaşıyoruz. Fizik kurallar gereği, hiçbir şey ışık hızından daha hızlı gidemez. Bu da, böylebir cisimden hiçbir şeyin, hatta ışığın bile kaçamayacağı anlamına gelir. Gerçekte, bir yıldızın karadelik olabilmesi için, yıldız öldükten sonra geriye kalan maddenin en azından 3 güneş kütlesinde olması gerekiyor. Beyazcüce, nötron yıldızı ya da karadelik olsun, bize en olağanüstü gelen şey, nasıl olup da maddenin bu kadar sıkıştırılabildiği. Eğer Dünya'yı yeterince sıkıştırabilseydik, 1 santimetreden daha küçük çaplı bir karadelik olurdu. Üstelik bu da onun çapı değil, "olay ufku" olacaktı . Olay ufku, içine düşen hiçbir şeyin kaçamayacağı bölgenin adı . Daha iyi anlamak için, bir karadeliğe doğru düşen bir cisim düşünün. Bu cisim, olay ufkuna geldiğinde, buradaki kütleçekimi ancak ışık hızıyla giden bir cismin kaçabilmesine olanak tanır. Olay ufku geçildiğindeyse, ışık hızından daha hızlı hareket edilemeyeceğinden buradan kaçmak olanaksız olur. işte karadelikler bu nedenle içlerine düşen, daha doğrusu olay ufkunu geçen hiçbir şeyin geri dönemeyeceği gökcisimleridir. Kaynak:Genbilim |
Yıldızlar ve Karadelikler Yıldızlar ve Karadelikler Üzerinde yaşamış olduğumuz Dünya gezegeni ve milyarlarca gezegen ile beraber milyarlarca yıldız,uzay denilen madde ve enerji dengesinin sağlandığı boşlukta yer alır.Aslında boşluk kelimesi yanlıştır,çünkü boşluk diye bir şey yoktur.Uzay,gezegenlerden ve yıldızlardan sürüklenen gaz ve toz bulutlarından oluşmakta,ayrıca fotonlar ve diğer elektromanyetik dalgaların varlığı da dikkati çekmektedir. Uzayın tahmini yaşı olarak 5 milyar yıl denilmekte(Dünya yılı),ve madde ile zamanın başlangıcı olarak bu kadar yıl önceki big-bang teoremi ortaya sürülmektedir.Asıl olarak big-bang teoreminin açılımı büyük patlamadır,ancak patlamalar tamamen yıkıcı etkiye sahiptir.Ama bu büyük patlama sonucu bir noktadan bütün evren büyük bir denge içerisinde yaratılmıştır.Olmayan bir noktadan sonuç olarak bütün evren ve zaman başlamıştır.Galaksiler,yıldızlar,gezegenler…Belirli yörüngeler içerisinde dönmeye başlamışlar ve bu büyük bir denge içerisinde devam etmiştir. Uzayın en büyük kitleli madde ve enerji yumaklarından bir tanesi,yıldız adını verdiğimiz gök cisimleridir.Yıldızlar birer denge noktası gibi diğer gökcisimlerini etraflarında tutarak,uzayın denge içerisinde bulunmasını sağlarlar.Asıl olarak yıldızlarda galaksi merkezlerinin etrafında dönerler.Örneğin,bizim Dünya gezegenimizin bağlı olduğu Güneş yıldız,Samanyolu Galaksisi etrafında Dünya yılı olarak 250 milyon yılda bir turunu tamamlamaktadır. Yıldızların nerdeyse tamamının düzeni aynıdır.Nedir,bu düzen??Kısaca, hidrojen atomunun büyük basınç ve sıcaklık altında füzyon reaksiyonuna uğrayarak helyum ve enerjiye dönüşmesidir,diyebiliriz…Harcanan hidrojen miktarı çok fazla olup meydana gelen enerji miktarı da çok fazladır.Oluşan enerji,fotonlar ve elektromanyetik spektrumdaki bazı dalga tipleri şeklinde yayılarak uzayı aydınlatırlar.Peki diyebilirsiniz ki,göremediğimiz mikrodalga ve radyo dalgaları uzayı nasıl aydınlatırlar?Yapılan radyo dalgası teleskopları sayesinde,kızıl ötesi teleskoplar sayesinde göremediğimiz dalgaları yayan yıldız sistemleri hakkında bilgi sahibi oluyoruz ve onların milyonlarca hatta milyarlarca yıl önceki durumları hakkında bilgi sahibi oluyoruz.Kafanıza takılabilir,neden böyle dedim?En yakın yıldız kümelerinin birbirinden milyonlarca ışık yılı uzaklıkta olduğunu düşünürsek,gördüğümüz yıldız görüntülerinin de milyonlarca yıl önceye ait olduğunu buluruz.Yapılan çalışmalar sonucunda bu uzaklıkların sabit kalmadığı ve yıldızların birbirinden gittikçe uzaklaştığı tespit edilmiştir.Yani,bir zamanlar,Einstein’in ileri sürdüğü ancak ileriki yıllarda en büyük yanılgım dediği hipotezde olduğu gibi uzay sabit olmayıp genişlemektedir.Big-bang teoreminden beri bu genişleme sürmüş ve günün birinde bu genişlemenin sona erip uzayın büzüleceği tahmin edilmektedir. Konu itibariyle evrenin sonu değil,yıldızların sonu hakkında bazı şeyler belirtmek istiyorum…Milyonlarca ve hatta milyarlarca yıl boyunca hidrojenini kullanan yıldızlar,sonunda yakıtlarını tüketerek büzüşürler ve çok büyük bir basınç ve kütle yumağı haline gelirler.Sonuç olarak yıldızlar büyüklüklerine göre birer beyaz cüce veya kırmızı dev haline gelirler.Ama netice itibariyle hepsinin kütle yoğunlaşması çok fazla olduğu için,ışığın bile yanından kaçamadığı birer karadelik haline gelirler…Daha sonra da uzayı birer elektrik süpürgesi gibi temizleyerek, madde ve enerji yığınlarından kurtarırlar… Kaynak:Bilimnet |
Uzay da Otoyollar Uzay da Otoyollar UFO' keşif gezilerinde bu yolu mu kullanmaktadırlar ve uzak gezegen sistemlerinden bize gelebilmeleri, böylemi açıklanabilmektedir? Uzay yolculuğu teknolojimizin bugün bulunduğu noktaya göre yıdızlararası yolculuklar olası değildir. Bu tür yolculuklar için tamamen yeni ve kökten farklı yöntemler getirilmesi zorunludur. Bugünkü bilime göre karadelikler zaman ve mekanda kestirme yollar olarak varsayılan hipotetik tünellerdir.Uzay- zamanın aşırı derecede eğrildiği karadelik noktalarında zaman ,mekan ve hız sınırlamaları bulunmamaktadır. O halde bir uzay gemisi girdabın - yani karadelik' in içinden (su girdabına benzer bir biçimde) hiçbir tehlikeye uğramadan sıfır zamanda geçebilir. Bu kurama göre uzay gemisi Evren' in bir başka yerine, karadeliğin diğer ucundan çıkar. Karadelikler, yalnızca kütlelerine, ya da "renk"lerine göre ayrılmıyorlar. Dönen ve dönmeyen, elektrik yükü olan ya da olmayan biçimleri de var kurama göre. En yaygın olanlarsa, Yeni Zelandalı fizikçi Roy Kerr tarafından varlığı öne sürülen "dönen karadelikler". Dönme, açısal momentumun korunması yasasının bir sonucu. Karadeliği oluşturan kütle, çökmesinden önce ekseni çevresinde dönüyorsa, bu dönme hareketini karadeliğe miras bırakıyor. Kaynak:Gizemliuzay |
Karadelikler Karadelikler Karadelikler aslında yoğunluğu oldukça yüksek yıldızlardır. Bu yüksek yoğunluktan dolayı da çekim güçleri fazladır. Öyle ki kendilerinin çevreye yaydığı ışıkları karadeliği terk edemez ve geri dönerler. Bu nedenle de gözle, teleskopla görülmezler. Onları bulmak kolay değildir. Ancak çevrelerindeki cisimlerin hareketlerinde bir anormallik görülürse tespit edilebilirler. Çünkü gökcisimlerinin yörüngelerinden sapmaları için onlara fazladan bir kuvvet etki etmesi gerekir. Böyle bir kuvvet etki etmediği içindir ki Dünya yörüngesinden sapmadan yoluna devam edebiliyor. Ancak bir cisme karadelik çekim kuvveti etki ederse o vakit cisim yörüngesini terk etmeye ve lavabodaki suyun lavabo deliği tarafından çekildiğindeki gibi bir girdap hareketi yapmaya başlar. Bir süre sonra da imdat mesajları denilen ışınımlar yollamaya başlar. Bu sayede o bölgede bir karadelik olduğu ortaya çıkarılır. Bir karadeliğin nasıl oluştuğunu anlatabilmek için atası olan yıldızın oluşumundan başlamak gerekir. Evrende oldukça fazla miktarda gaz ve toz bulutları vardır. İşte bu gaz ve toz bulutlarının yoğun olduğu bölge kendi etrafında dönerek sıkışır ve çevrelerindeki gazı çekmeye başlarlar. Bu gazın büyük bir kısmı da hidrojen gazıdır. Etrafında döndükçe arkadaşlarını çeken hidrojen gazı yeterli büyüklüğe ulaştığında çevresine ışık vermeye ve enerji vermeye başlar. Bunu da yapısındaki dört hidrojen atomunu birleştirerek bir helyum atomuna çevirerek yapar. Yıldız hareketini devam ettirmek ve ısı enerjisini koruyabilmek için kendisine yeterli orandaki hidrojeni helyuma çevirir. Bu nedenle hacimce küçük yıldızlar uzunca asırlar, kütlece çok büyük yıldızlar ise daha az binlerce yıllar bu olayı sürdürür. Büyük yıldızların yaşam süreleri daha azdır. Devasa kütlelerini korumak için daha fazla enerji üretmeleri gereklidir. Örnek verecek olursak; güneşe biçilen ömür on milyar yıl iken, güneşten on kat büyük bir yıldızın ömrü sadece 30 milyon yıl kadardır. Hidrojen yakıtını bitiren yıldız, kütlece ağırlaşır ve bu seferde helyumu yakmaya başlar. Üç helyum atomu birleşerek bir karbon atomuna dönüşür. Bu dizi devam eder ve gittikçe ağırlaşan yıldız son olarak da karbon atomlarını demire dönüştürür ki bu artık o yıldızın hayalet haline gelmesini sağlar. Yıldızın çekirdeği demire dönüştüğünde artık enerji üretmez ve içe doğru patlayarak küçülür. Artık yıldız çevresine ışık vermeye çalışan ancak çekim gücü nedeniyle ışığını geri alan bir karadeliktir. Bir yıldızın karadeliğe dönüşebilmesi için ilk kütlesinin en az 50 Güneş kütlesi kadar olduğu gerekmektedir. Karadeliklerle ilgili çeşitli teoriler ortaya atılmıştır. Karadeliğin yuttuğu bir cisim nereye gitmektedir sorusuna yanıt olarak bir grup evrenimize paralel başka bir evren olduğunu ve karadeliğin içine giren cismin diğer evrenden beyaz delikten çıktığını öne sürmüşlerdir. (ki bunların arasında Albert Einstein’da vardı.) Kimi gruplara göre ise karadelik bir mezarlıktır. Yuttuğu cismi alır ve hacmini ve kütlesini arttırır. Bunu yaparken de cisimden uzaya yayılan imdat sinyallerini cismin kılçığı sayar ve uzaya gönderir. Karadeliklerle ilgili bir başka teori ise zamanda yolculukla ilgili olandır. Şöyle ki: Işık hızının %99’u gibi bir hızla hareket edebilen bir uzay gemisi yaptığımızı düşünelim. Bu uzay gemisine binip karadeliğin çekim bölge sınırını yalayıp geçtiğimizde (ki aslında bu çok zor bir olaydır. Birkaç milimetrelik fark bile karadeliğin eline düşmenize neden olabilir) geleceğe yolculuk yapmış oluruz. Bu sırada da dışarıya baktığımızda biz karadeliğin sınırından geçerken uzaydaki yıldız ve galaksilerin çok hızlı hareket ettiklerini görürüz. Tabi bunlar tamamen varsayım. Einstein’ın genel görelilik teorisinden yola çıkılarak söylenen ifadeler. İnsana her ne kadar tuhaf ve çılgınca geliyorsa da şu unutulmamalıdır: Günümüzden 200 yıl önce biri çıkıp da televizyonlardan, bilgisayardan, cep telefonlarından, uçaklardan, metrolardan birisi bahsetseydi, o zamanki insanlar nasıl karşılardı bunu. Çılgınca ve tuhaf. Ayrıca yine bir görüşe göre karadeliklerde kendi içlerinde sınıflara ayrılıyorlar. Durağan olanlar ve hareketli olanlar. Hareketli olanlar nispeten çok hızlılar ve çarptıkları cisimleri delip geçiyorlar. Bir rivayete göre Sibirya’da olan olay bir hareketli karadeliğin dünyaya çarpması. Günümüzde bile o bölgede daha yeni yeni otlar yeşermeye başlamış. Sibirya’daki o bölgedeki tüm orman bir anda yok olmuştu. Sebebi hala araştırılıyor. Ancak şu da mümkün tabi, bir göktaşının o bölgeye çarpmış olması. Bu seçenek akla daha yakın geliyor. Tüm galaksilerin merkezlerinde devasa karadelikler vardır. Ve galaksi yıldızları bu karadeliklerin etrafında dönerler. Güneşimizde gezegenleriyle birlikte Samanyolu’nun etrafında dönmektedir. Bereket ki biz galaksi merkezinden bayağı uzaktayız. Kaynak:Astronomidiyarı(Nasa) |
Kara Delikler ve Olay Ufku Karadelikler ve Olay Ufku Karadelik terimi ilk defa Princeton fizikçilerinden John Wheeler tarafından 1968'de yayımladığı "Evrenimiz, bilinenler ve bilinmeyenler" isimli makalede kullanılmıştır. Kara delikler çok ağır olduklarından, çok büyük çekimsel alana da sahiptirler. Çekimsel kuvvet öyle büyüktür ki, ışık dahil hiçbir şey karadelikten kaçamaz. Kütleleri büyük olan yıldızlar, termonükleer evrimlerinin sonlarına doğru kırmızı veya mavi süper devler haline gelir. Nükleer yakıtları tükendiğinde, süpernovalar halinde patlarlar. Patlamaların kalıntısı bir nötron yıldızı (pulsar) olabilir veya süpernova çekirdeğinin kütlesi Güneş kütlesinin yaklaşık üç katına ulaşıyorsa, bir kara delik olabilir. Kütlesi küçük olan yıldızlar ise bir gezegen bulutsusu oluşturarak gömleklerinin bir bölümünü yitirir. Bunlar, Dünya'nın boyutlarına yakın boyutlarda beyaz cüceler olarak evrimlerini tamamlarlar. Karadeliklerin dinamiğini ve içlerindeki herşeyin dışarı çıkmasını nasıl engelleyebildiklerini anlayabilmek için Genel Görelelik kavramını anlamak gerekir. Genel görelelik (izafiyet) kuramının belirttiği maddenin kütlesiyle çevresindeki uzay-zamanın yapısını değişikliğe uğratmasıdır. Bu varsayım, hiçbir şeyin hatta ışığın bile, büyük kütleli bir gökcisiminin yakınında, düz çizgi halinde yer değiştiremeyeceği anlamına gelir. Ebediyete kadar içinde kalma riskine girmeden, bir karadeliğin ne kadar yakınına yaklaşılabilinir? Bu cisimlerde geriye dönüşü olmayan noktaya olay ufku (event horizon) denir. Bu, kara delikle aynı merkezli küresel bir zarf olup, bu zarfın yarıçapına Schwarzchild yarıçapı denir. Eğer bir kere olay ufku içine girilirse, geri dönüş yoktur. Uzay-zaman tekilliğinin yer aldığı ölü delik merkezine doğru çekilebilecektir. Saniyenin küçük bir kesri içinde oradaki sonsuz büyük çekimsel kuvvet tarafından toz haline getirilecektir. Bir kara deliğin yakın çevresindeki uzay yollarını bozduğu görüldü. Einstein hükmüne göre, uzay zaman birbirine karışmış olduğundan böyle cisimlerin yakınında zamanın da sapmaya uğrayacağı sonucu ortaya çıkar. Bu nedenle bazı araştırmacılar karadeliklerin zaman makinesi gibi kullanılabileceğini ileri sürmektedirler. Bir astronot karadeliğe doğru yola çıkmadan önce uzay gemisine büyük bir saat yerleştirilirse, dışarıdaki bir gözlemci gemi, çökmüş yıldızın yakınına yaklaştıkça, saatin gittikçe yavaşladığını fark edecektir. Aynı şekilde, gittikçe yavaş hareket ediyor gibi, olay ufkunun sınırına asla erişemeyecek gibi gözükecektir. Sonunda şaşırtıcı bir durum meydana gelip, zaman durmuş gibi olacaktır. Astronotun bakış açısına göre ise, gemideki saat her zamanki hızı ile tik taklarını sürdürecektir. Böylece astronot, karanlık cehennemin içine hızla dalmasını geciktirecek bir şansa sahip olmayacaktır. Hatta olay ufkunun içinden geçtiği anı bile farketmeyecektir. Fakat ne yazık ki bu noktadan itibaren kara deliğin içine saplanmış olacaktır. Gemi aşağı doğru inerken pencereden dışarı bakan astronot herşeyin hızının arttığını görecektir. Bütün gelecek öyküsü gözünün önünden bir anda akıp geçecektir. Fakat astronotun evrenin geri kalanı ile iletişimi kesilmiştir ve kendisini mutlak ölüm beklemektedir. *Tüyler ürpertici bir soru: Yok olacağınızı bile bile bir karadeliğin içine girip evrenin geleceğini seyretmek ister miydiniz? Kaynak: zamandayolculuk(Çetin Bal) Prof. Paul Halpern'ın Evrenin Sırları isimli eserinden ve Thema Larousse'dan derlenmiştir. |
Parlak Canavarlar Parlak Canavarlar Karadelikler, sahip oldukları muazzam kütle çekimi ve uzay-zamanı oyuncak hamur gibi eğip bükmeleri sebebiyle bilimkurgu yazarlarının her zaman ilgisini çekmiştir. Karadelikler sadece onların değil, bilim dünyasının da ilgisini çekmeye devam etmektedir.Soğuk gaz ve toz, karadelik çevresinde dolanarak bir toplanma diski oluşturur. Karadeliğin olay ufkuna yaklaştıkça hızlanan gaz, yüksek enerjili ışıma yapmaya başlar.Hubble Uzay Teleskobu ve Chandra X-ışın Teleskobu ile alınmış yüksek çözünürlüklü uzak gökada görüntülerini inceleyen Nottingham Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, karadeliklerin klasik imzası olan X-ışını ve yüksek enerjili diğer ışınımları araştırdı.NASA ve Nottingham Üniversitesi’nin işbirliğiyle yapılan bu ilginç çalışma ile elde edilen sonuçlara göre gökadaların merkezlerindeki karadeliğin yüksek miktarda X-ışını yaymasıyla çevresinde çok parlak bir bölge oluşuyor ve bu bölge gökada merkezinin parlamasına neden oluyor. Açığa çıkan enerjinin, gökadadaki gazın enerjisinin 25 katından daha fazla olduğu tespit edildi.Evrende X-ışını miktarının büyük kısmı bu devasa karadeliklerin toplanma disklerinden yayınlanmaktadır.Geri kalan kısmı da nötron yıldızları ve diğer gökcisimlerinden kaynaklanmaktadır. Kaynak: Astronomi Bülteni(Ege Üniversitesi Astronomi Topluluğu/1 Mayıs 2010) News Article |
Karadelikler Karadelik Nedir? Astrofizikte karadelik; kütlesi büyük, çekim alanı güçlü bir kozmik cisim olarak tanımlanır.Karadeliklerin çekim alanı o kadar büyüktür ki, hiçbir maddi oluşum onlardan kaçamaz.Albert Einstein'ın görecelik kuramında belirttiği gibi, en yüksek hıza sahip ışık dahi karadeliklerin yeterince yakınına geldiğinde onlar tarafından yutulur. Karadeliklerin Keşfi Karadelik kavramı ilk kez 1969 yılında J. Wheeler tarafından kullanıldı. Öncesinde bazı bilim adamlarının tezlerinde uzayda maddeleri yutan bir tuzak olduğu öne sürülmüştü. Fakat onlar bu şekilde isimlendirmemişti. Bir cismi görebilmek ancak ondan ışık ışınlarının gelmesiyle mümkündür. Karadelikler üzerlerine gelen her maddeyi ve ışığı emdikleri için onları doğrudan gözlemleyebilmek imkansızdır.Bu nedenle karadeliklerin varlığı dolaylı yoldan gözlemlenerek kanıtlanabilmiştir. Bu metotlardan biri, karadeliğin çekim alanından geçen bir ışığın sapmasının ölçülmesidir.Karadeliklerin araştırılmasında kullanılan bir diğer yöntem ise uzaydaki gaz ve toz zerreciklerinin karadelik tarafından emiliminin saptanmasıdır. Karadelikler Işık mı Yayıyor? Tübingen Üniversitesi'nden Astrofizik Uzmanı Jörn Wilms ve ekibi karadeliklerin enerji yaydığını keşfetti.Dev bir karadeliği gözlemleyen Wilms, karadelikten etrafa ışık yayıldığı sonucuna vardı.Röntgen uydusu XMM_Newton'dan elde edilen görüntüler, gaz bulutunun aydınlık bir ışık verdiğini gösteriyordu. 100 Milyon Işık Yılı Gökcisminin yerçekimi kuvveti, ışığın bile çekim etkisinden kurtulamayacağı kadar güçlüydü. Gözlemlenen dev karadelik, 100 milyon ışık yılı uzaktaki bir galaksinin merkezinde dönüyor ve çevresindeki gaz halkaya enerji yayıyordu. Kaynak: Bilimnet |
Karadeliklerin Özellikleri Karadeliklerin Bazı Özellikleri En basit karadelik, yalnızca kütlesi tarafından belirlenir. Bu karadelikler için, kütle, ölçülebilir tek büyüklüktür. Dönen karadelikler ise, kütleye ek olarak, iki özellik tarafından belirlenir: a) açısal momentum b) elektrik yükü. Bu büyüklükler, karadeliğin çevresinde dönen parçacıkların, yörüngelerinin incelenmesiyle ölçülebilir. Kimyasal yapı ise, belirleyici değildir. Karadeliği oluşturmak üzere, nasıl bir maddenin çöktüğünün önemi yoktur. Karadeliklerin, dikkatimizi çeken bazı özellikleri: 1)Karadeliklerin varlığını, çevrelerindeki gök cisimleri üzerindeki etkilerinden anlayabiliriz. Kendileri görünmez olan karadelikler, çevrelerinde dönen yıldızların hızlarını artırırlar. Karadelik, başka bir yıldızla, bir çift yıldız sistemi oluşturuyorsa, etkileri fark edilebilir. Bu durumda, şiddetli x-ışınları ve radyo dalgaları yayarlar. Eğer karadelik, eş yıldızına, yeterince yakınsa, evrimleşerek kırmızı dev haline gelen eş yıldızın, atmosferindeki gazların bir bölümü, karadelik tarafından yutulabilir. Bu gazlar, önce karadeliğin çevresinde, sarmal hareketlerle, bir disk oluşturarak, karadeliğin yüzeyine düşerler. Gaz düşerken, çok ısınır ve x-ışınları yayar. Adeta, karadelikler, eşlerini soyarlar. 2)Galaksi merkezinde bulunan dev karadelikler, etraflarındaki gaz bulutlarına, güçlü çekim uygulayarak, büyük bir hızla döndürürler ve kendilerini belli ederler. Bu karadelikler, zamanla çevreden çaldıkları, gaz ve yıldız artıklarıyla beslenirler. Buradaki madde, olay ufkunda kaybolmadan önce, çok yüksek sıcaklıklara kadar ısınır. 3)Galaksi çekirdeklerinde, birbirlerine çok yakın yıldızlar, çarpışarak parçalanırlar. Ve enkazları, karadelik için, bir besleme kaynağı olur. Merkezdeki canavar, artık beslenmediğinde, çevresindeki kütle aktarım diski, kaybolur ve süper kütleli karadelik, galakside hemen hiçbir iz bırakmaz. Bu sebeple, süper kütleli karadelikleri, aramak için, en uygun yerler, yakın galaksilerin çekirdekleridir. Aktif galaksi çekirdeklerinin güç kaynakları, muhtemelen karadeliklerdir. Merkezdeki etkinliğin yakın görüntüsü, radyo yayını fışkırmalarıdır. Fışkırmalarının kaynağı, merkezde, süper kütleli bir karadeliğin varlığıyla açıklanabilir. Nötron yıldızı ve beyaz cüce gibi yıldızlar, enerji üretemezler. Nötron yıldızlarının, katı bir yüzeyleri var ve bu yüzeyde madde biriktirebiliyorlar. Karadeliklerde böyle sert bir yüzey yok ve olay ufkuna giren madde ve ışınım, evreni terk ediyor. 4)Şayet, karadelik oluşturmak için çöken madde, net bir elektrik yüküne sahipse, ortaya çıkan karadelik de, aynı yükü taşıyacaktır. Benzer şekilde, şayet çöken madde, açısal momente sahipse, ortaya çıkan karadelik, dönüyor olacaktır. Hatırlanacağı üzere, bir karadelik, çöken maddenin elektrik yükünü, açısal momentini ve kütlesini hatırında tutarken, bunların dışında her şeyi unutur. Zira bu üçü, uzun erişimli alanlarla bağlantılıdır. Kaynak:Bilimnet |
Karadelik Etkinleşmesi Swift Uydusu Karadelik Etkinleşmesinin “Tüten Silah”ını Buldu NASA’nın Swift uydusundan gelen verilerle gökbilimciler, çözmeye çalıştıkları on yıllık gizem olan “Neden karadeliklerin ufak bir kısmı enerjiyi büyük miktarda salıyor?” sorusunu cevaplamaya çalışıyor.Yalnızca yaklaşık yüzde birlik bir devasa kütleli karadelik bu tür davranış göstermektedir. Gökadaların çarpışmasından çıkan ışıkla bu karadelik davranışı yeni bulgularla da onaylanmış oldu. Aynı zamanda elde edilen verilerle gökadamızın merkezinde bulunan karadeliğin gelecekteki davranışı da daha iyi anlaşılacak. Gökada merkezlerinden ya da özeklerinden gelen ışınım, milyon ila milyar Güneş kütlesine sahip dev karadelikler civarından gelmektedir. Güneş’in enerjisinin 10 milyar katından daha fazla olan bu enerji etkin gökada çekirdeklerini (Active Galaxy Nuclei - AGN) evrendeki en yüksek ışınıma sahip gökcisimleri yapmaktadır. Kuazarlar ve blazarlar bu gruba dahil. Swift uydusu sert X ışını taraması yapana kadar gökbilimciler AGN çokluğundan emin olamıyordu. Çünkü devasa kütleli karadeliğin etrafını örten gaz ve toz, onun diğer dalgaboylarında gözlenmesini oldukça zorlaştırır.2004 yılından beri Swift uydusu üzerindeki Patlama Alarm Teleskobu (Burst Alert Telescope - BAT) ile birlikte gökyüzünü sert X ışınında haritalamaktadır. Araştırma sonucu 650 milyon ışık yılı uzaklıktan daha da uzakta düzinelerce daha önceden görülmemiş AGN’ler keşfedilmiştir. Bu tarama AGN’lere çok farklı bir bakış sağlamıştır. Bulunan gökadaların çeyreğinin ya birleşmekte olan ya da yakın çiftler olduğu saptanmıştır. Belki de bu gökadaların yüzde 60’ı önümüzdeki bir milyar yıl içinde tamamen birleşecek. Gökbilimciler bu çalışmayla birlikte kuramcılar tarafından tahmin edilen birleşmeyle tetiklenmiş AGN için “tüten silah”ı bulduklarını düşünüyor. Kaynak:NASA-Swift |
Dev Karadelik Küçük Gökadada Dev Karadelik Karadeliğin keşfedildiği 'Henize 2-10' adı verilen genç gökada, Dünya'dan 30 milyon ışık yılı uzakta bulunuyor. Evren'in oluşumunun aydınlatılmasında yeni bir ışık olarak değerlendirilen keşfi yapan astronomlar, bir cüce gökadada böylesi büyük bir karadelik bulmanın sıradışı olduğunu belirterek, keşfin kendilerine karadeliklerin gökadaların öncesinde oluşmuş olabileceklerini düşündürdüğünü söylüyorlar. Virginia Üniversitesi Astrofizik bölümünden Amy Reines keşfin, karadeliklerin gelişiminin gökada çekirdeğinin oluşumundan önce meydana geldiği yönündeki teoriyi desteklemekte olduğunu belirtiyor. Güneş'in yüz milyonlarca katı büyüklüğünde karadelikler, Samanyolu gibi birçok büyük gökadanın merkezinde yer alıyor ve yaşı 13,7 milyar olarak hesaplanan bugünkü evrende, gökada kütlesi ile ortasında bulunan karadeliğin kütlesi arasında sabit bir oran bulunuyor. Bu tip gökadaların kütlesi, genellikle merkezlerindeki karadeliklerinkinin bin katı civarında oluyor. Bu bağlantı, astronomlara karadelikler ile gökadaların karşılıklı gelişiminin birbirlerine sıkı sıkıya bağlı olduğunu düşündürüyor. Uluslararası bir astronom ekibi iki yıl önce bu oranı gözönüne alarak, genç gökadalardaki karadeliklerin, evrenin oluşumunun ilk safhalarında daha büyük kütlelere sahip olduğunu keşfetmişlerdi. Amy Reines, bunun karadeliklerin kendilerini çevreleyen gökadalardan daha önce oluştuklarının bir göstergesi olduğunu söylüyor ve bu durumun Henize 2-10'un keşfiyle de teyid edildiğini kaydediyor. Kaynak: nature(11 Ocak 2011 ;14:03) |
Karadelikler ve Karanlık Madde Arasındaki Bağlantı Karadelikler ve Karanlık Madde Arasında Doğrudan Bir İlişki Yok Büyük kütleli karadelikler hemen hemen tüm gökadaların merkezinde bulunabilir ve en büyük kütleli karadelikler de en geniş karanlık madde şişimi içerisine gömülü olarak bulunan gökadalarda barınmaktadır. Bu durum da kaçınılmaz olarak karadelikler ile karanlık madde arasında, garip fiziksel koşulların; karadeliğin büyümesini sağlaması gibi doğrudan bir ilişki olduğu yönündeki görüşlerin ortaya atılmasına neden olmaktadır. Max Planck Yerötesi Fizik Enstitüsü (Max Planck Institue of Extraterrestrial Physics), Münih Üniversitesi Gözlemevi (The University Observatory Munich) ve Teksas Üniversitesi (University of Texas)’nden biliminsanları, karadeliklerin kütleleri ile gökadaların karanlık madde şişimlerinin kütlesi arasında doğrudan bir ilişki olmadığını, bunun yerine gökadanın merkez şişiminin oluşum sürecinde etkili olduğunun kanıtlanması için gökadalar üzerine yapılan geniş kapsamlı bir çalışmaya önderlik etti. Samanyolu gibi gökadalar milyonlarca yıldızdan ve bir o kadar da gaz ve tozdan oluşmuştur. Bu gökcisimlerinin soğuk olanları kızılötesi ve radyo, daha sıcak olanları görsel bölge ve X ışınında olmak üzere çoğu, farklı dalgaboylarında gözlenebilmektedir. Ancak bu grubun iki ögesi hiç ışınım yapmamaktadır ve ancak kütle çekimleri ile belirlenebilmektedir. Tüm gökadalar, görünen sınırlarının ötesine kadar uzanan ve gökadanın kütlesinin büyük kısmını oluşturan bir karanlık madde şişimi içerisine gömülü olarak bulunurlar. Bu yapı doğrudan gözlenemez, ancak yıldızlar, gaz ve toz üzerindeki etkisi sayesinde belirlenebilir. Karanlık maddenin doğası henüz bilinememektedir. Fakat biliminsanları karanlık maddenin; Yer’in, Güneş’in ve yıldızların yapı taşı olan normal (baryonik) maddeden farklı olan egzotik parçacıklardan oluştuğuna inanmaktalar. Gökadalardaki bir diğer görünmez bileşen ise gökada merkezlerinde bulunan büyük kütleli karadeliklerdir. Samanyolu gökadamız da merkezinde büyük kütleli bir karadelik barındırmaktadır ve bu karadelik Güneş’in dört milyon katı kütleye sahiptir. Merkez şişimleri doğrudan incelenebilen yüksek ışıtmalı gökadaların tümünün merkezinde bu kütleçekim canavarlarından bir tane belirlenmiştir ve merkez şişime sahip her gökadanın merkezinde bir karadelik bulunabileceğine inanılmaktadır. Her ne kadar bu bileşenler doğrudan gözlenemiyor olsa da çevrelerindeki yıldızların hareketleri incelenerek bu karadeliklerin kütleleri belirlenebilmektedir. 2002 yılında karadeliklerin kütleleri ile karanlık madde şişimi yönetimindeki gökada diskinin dönme hızı arasında sıkı bir ilişki olduğu düşüncesi ortaya çıktı ve karanlık maddenin bilinmeyen garip fiziksel yapısının bir şekilde karadeliğin büyümesini yönettiği öngörüldü. Ancak diğer taraftan, bundan birkaç yıl önce gökadaların merkez şişimlerinin kütleleri ya da ışıtmaları ile karadeliklerin kütleleri arasında oldukça iyi bir ilişki olduğu ortaya çıkarılmıştı. Daha büyük gökadaların daha büyük merkez şişimine sahip oldukları düşünüldüğünde hangi ilişkinin karadeliğin büyümesinde asıl rolü üstlendiğini söylemek zorlaşıyor. Araştırmacılar, yüksek dönme hızına ve büyük karanlık madde şişime sahip ancak küçük kütleli ve merkez şişimine sahip olmayan gökadalar üzerine yapılan bir çalışma ile bu soruna bir cevap aramışlar. Yaptıkları bu çalışmanın sonucunda araştırmacılar, büyük karanlık madde şişimine sahip olmasına rağmen merkez şişimi barındırmayan gökadaların küçük kütleli karadelikler barındırdıklarını ortaya çıkarmışlar. Böylece karadelik gelişiminin karanlık madde ile değil, merkez şişimi oluşumu ile ilgili olduğunu göstermişlerdir. Kabul edilmiş olan oluşum senaryosuna göre, birleşen gökadalarda sıklıkla meydana geldiği gibi karışan disk,gazın merkeze akmasını sağlar ve yıldız oluşumunu tetikler ve karadeliği besler. Yapılan gözlemler de karadeliğin oluşum ve gelişimini etkileyen asıl sürecin bu olduğunu doğrulamaktadır. Kaynak:MPE |
Karadeliklerin Oluşumu Karadelik Nedir? Karadeliklerin Oluşumu Dünya’da ilk defa Fransız astrofizikçiler,bir karadeliğin,komşu bir yıldızdan kopardığı maddeleri yutuşu sırasında meydana gelen olayları gözlemlemeyi başardılar.Evren’in bu giz dolu gök cisimlerinin gizi çözülüyor mu? Kuramsal olarak karadelikler görülmezler.Kütleleri o kadar büyüktür ki oluşturdukları ışınları kendi içlerinde hapsederler.Yıldızlar gibi parlamak yerine kapkara kalırlar.Gök de kapkara olduğundan karadelikleri görmek olanaksızdır. Rastlantı sonucu bu gök cisimleri yolları üzerinde bulutsu(nebula) veya yıldız biçiminde bir maddeye rastlayabilirler.Hatta bazı karadeliklerin etraflarında dolanan uydu yıldızları vardır.Her iki halde de madde yutan karadelik çeşitli ışımalar oluşturur ve astronomlar bunları gözlemleyebilir.Bu çeşit gözlemler sayesinde,uzun süre kuramsal kalmış olan bu görülmez gök cisimlerinin yakın çevrelerinde olan bitenler hakkında bazen bilgi elde edebiliriz. Geçen yıl Fransa Saclay Atom Enerji Komiserliği (CEA) astrofizikçilerinden F.Mirabel,S.Chaty ve J.Marti,dünyada ilk defa bir karadeliğin komşu bir yıldızdan madde yutuşu sırasında meydana gelen olayları gözlemleyebildi.Gözlemlenen yıldız,GRS 1915+105 yıldızıydı.Dünyadan 40750 ışık yılı uzakta olan bu yıldız,1992’de Rus uydusu Granat üzerinde yerleştirilmiş olan Fransız teleskobu Sigma tarafından bulunmuştu.Söz konusu yıldız,kütlesi Güneş’in kütlesinden defalarca büyük olan bir karadelikle,bir karadeliğe uyduluk yapan (onun etrafında dönen) mavi bir dev yıldızdan oluşmuştu.Gözlemdeki ustalık,ölçümlerin üç dalga boyunca birden aynı zamanda yapılmasıydı:X ışınları,radyo dalgaları ve enfraruj ışınları. Fransız ekibi 15 Mayıs ve 9 Eylül 1997’de,GRS 1915+105 yıldızı üzerine Rassi-XTE uydusunu,New Mexico’da ki VLA(Very Large Array “çok geniş dizin”)antenlerini ve Hawaii’de ki İngiltere’ye ait UKIRT teleskobunu çevirtti.Alıcıların geniş bir alana dağıtılması sayesinde,astrofizikçiler birkaç saat süreyle karadelik yakınında olup biten olayları izleyebildiler.Fransız ekibi iki önemli gözlem yaptı.Birincisi şuydu:Karadeliğin,uydusu olan yıldızdan kütleçekim kuvvetiyle kopardığı madde,önce karadelik etrafında bir akresyon diski halinde birikmekte ve sonra pıhtılar halinde gözden kaybolmaktadır. İkinci gözlemse,bu diskteki maddenin ancak bir bölümünün karadelik içine çekilmesi,bir diğer bölümününse birbirine karşıt kutuplardan uzaya püskürtülmesiydi.Karadelik neden maddenin tamamını yutmuyor?Maddenin yüzde kaçı karadeliğin yamyamlığından yakasını sıyırabiliyor?Bu gözlemlerden doğan bu yeni sorular,astrofizikçileri Evren üzerinde yeni çalışmalar yapmaya davet etmektedir. Bu yeni sonuçların önemini anlamak için eskiye doğru bir bakış gereklidir.Karadelikler kütleleri o kadar büyük yıldızlardır ki yüzeyde onların çekiminden kopabilmek için gerekli hız,ışık hızından büyüktür. Dünya yüzeyinden ayrılmak içinse en az 11 km/saniyelik bir hız gereklidir.Bunun anlamı şudur : Dünya kütleçekim etkisinden kurtulmak isteyen bir cisim (örneğin bir füze)saniyede en az 11 km’lik bir hızla kalkmalıdır.60’lı ve 70’li yıllarda Ay’a erişen Apollo uzay araçlarının hızı buydu. Dünya tarafından yansıtılan Güneş ışığı Dünya’yı 300.000 km/sn. hızla terkeder ve yerküremizin imgesini uzaya taşır.Bu nedenlerdir ki Ay’a giden astronotlar Dünya’mızı çok iyi görürler.Bir karadeliğin yüzeyinde,kütleçekiminden kurtulma hızı 300.000 km/sn. nin üzerindedir;bu nedenle ışık,karadelikten kopmaz.Işık vermediği içindir ki karadelik görünmez. Diğer yandan, bir karadelik yakın çevresindeki uzayzamanı önemli ölçüde eğer; bu uzay-zaman,artık Evren’in başka noktalarındaki uzay zaman değildir.Uzaklıklar birdenbire kısalmıştır(örneğin kilometre, Dünyada olduğundan daha kısadır); zamansa uzamıştır(örneğin saniye, Dünya’da olduğundan daha uzun sürer). Evren’de çok büyük kütleli karadelikler ve yıldızsal karadelikler vardır. Birinciler bazı galaksilerin merkezinde, bir çok yıldızın kümeleşmesiyle oluşur.Bunların kütleleri çok büyüktür; Güneş’in milyarlarca katı kadar.İkinciler basit yıldızlardan oluşur. Kütlesi çok büyük olan bir yıldız süpernova patlaması yaparsa, merkezinde ancak 20-30 km. çapında, çok yoğun bir küre kalır; buna nötron yıldızı denir. Bir nötron yıldızının kütlesi, Güneş’in kütlesinin üç katını geçerse, bu yıldız kendi üstüne çöker ve bir karadelik olur. Karadelik küçüktür.Merkezinde astrofizikçilerin tekillik dedikleri,bölge bulunur.Tekillik birkaç km çapında bir küredir,burada yoğunluk o kadar fazladır ki normal fizik yasaları geçerli değildir.Burada hiç bilmediğimiz başka yasalar geçerlidir.Tekillik etrafında küresel bir hacim düşünülür;bunun yüzeyine olay ufku denilir.Bu küreye giren,yani olay ufkunu aşan hiçbir cisim bir daha geri dönemez;çünkü bu bölgede karadeliğin kütleçiminden kurtulma hızı,ışık hızından büyüktür.Bu küre içine giren ışık ve maddelerdışarı çıkamadıkları gibi karşı konulmaz bir şekilde karadeliğe çekilirler.Bu çıkışı olmayan bir küredir;olay ufku altında,yani bu kürenin içinde,ne olup bittiği görülemez. GRS 1915+105 karadeliğinde,olay ufku küresinin çapı 14 km dir.Karadelik etrafında dönen yıldız sayesinde CEA astrofizikçileri,olay ufkunun 20-80 km’si arasında neler geçtiğini gözlemleyebildiler. GRS 1915+105 yıldızı en güçlü optik teleskoplarla bile görülemez;çünkü Gökadamız(Samanyolu) ekvatorun sadece 0.4 derece üzerindedir;bu bölge Samanyolu tozlarının oluşturduğu görüşü engelleyen bir perde gibidir.Astronomlara göre bu tozlar,Samanyolu’nun bu bölümündeki yıldızların parlaklığını en az 26.5 Kadir azaltır.Dünya’nın en güçlü teleskobu olan Hawaii Adaları’nda ki 10 m çapındaki Keck bile karadelik etrafında dönen bu yıldızı göremez.Fransız astronomları söz konusu yıldızı tozlar tarafından daha az emilen enfraruj ışınları aracılığıyla görebilmişlerdir. Bu yıldızdan birkaç soğurma çizgisi elde edilebilmiştir.Astrofizikçiler bu çizgilere bakarak şu sonuca varmışlardır: bu çok parlak ve kütlesi çok büyük bir yıldızdır: Bir mavi dev.Ayrıca,yaklaşık ayda bir kere,GRS 1915+105’den gelen enfraruj ışınlarında bir artma gözlenmiştir.Bu parlama,yıldızın karadeliğin daha yakınından geçmesine bağlanmıştır.O halde bu yıldız,herhalde güneş sisteminde ki kuyruklu yıldızlar gibi çok eliptik bir yörünge çizmektedir.Fakat bu henüz kesinleşmemiştir. Yıldız karadeliğin yakınından geçerken görülmeye değer bir olay meydana gelir: Yıldızın dış katmanları, karadelik tarafından öyle bir çekilir ki yıldızdan kopar;yıldızdan ayrılan gazlar karadelik etrafına sarılıp bir akresyon diski oluşturur.S.Chaty şöyle demektedir:”Bu gazlardan oluşan diskin iç bölümü olay ufkunun 80 km yukarısında dönüp durur ve o kadar ısınır ki,X ışınları vermeye başlar.” 15 Mayıs 1997 ile 9 Eylül 1997 arasında yapılan gözlemler sırasında astronomlar defalarca diskin iç bölümlerinin bir anda olay ufkunun altına düşerek karadelik tarafından yutulduğunu görmüşlerdir;bu sırada diskten gelen X ışınları birden bire azalır.Diskin daha soğuk olan dış bölümleri çok daha zayıf X ışınları verir. Diskin iç bölümlerinin karadelik tarafından yutulması sırasında kuvvetli bir enfraruj patlaması olur ve bunu radyo dalgaları izler.Bu ardışık iki dalga kutuplarından ışık hızının %92’si bir hızla madde püskürtülmesine karşılıktır. CEA araştırmacıları için bunun anlamı şudur : Disk maddesinin bir bölümü karadeliğe düşmek yerine birkaç dakika olay ufkunda kalır ve sonra plazma şeklinde püskürtülür.S.Chaty şöyle demektedir:”Madde püskürmesinin başlamasından 15 dakika sonra enfraruj ışınları gelmeye başlar.Bu sırada madde karadelikten 250 milyon km uzaktadır ve 50 milyon km çapında genişleyen bir bulut oluşturur.15 dakika sonra genişlemiş bulut radyo dalgaları göndermeye başlar.”Sonra,her madde püskürüşünde oluşan bulut,ışık hızının %20 si bir hızla uzaya atılır. Diskin iç bölümünün boşalmasıyla plazma fışkırmaları arasındaki bağıntı kesindir.Astronomlara göre ne kadar fazla madde yutulursa,plazma fışkırması o derecede fazla olmaktadır.Yutulan madde miktarı her karesinde farklıdır.Diskin kararsızlıkları az veya çok yoğun gaz pıhtıları oluşturur,bunların diskin iç bölümlerini doldurma hızları değişkendir.Gazın bu boşluğu kaplaması ortalama 15 dakika alır.Gaz yeniden yutulmadan önce 15 dakika kadar yörüngede kalır.Sonra bu bölge tamamen boşalır. Bu gazın bir bölümü karadeliğin korkunç iştahından nasıl kurtulmaktadır?Kimse bilmiyor bunu…Astrofizikçiler karadeliğin,bu devirler boyunca maddenin ne kadarını yuttuğunu ve ne kadarını püskürttüğünü de bilmemektedir. Bu gözlemlere rağmen,GRS 1915+105 karadeliğinin tam kütlesi bilinmemektedir.Bunu bulabilmek için dev yıldızın görülebilmesi gerekirdi.Eğer bu olabilseydi,yıldızın tayflarından farklı dönemlerdeki radyal hızı bulunabilir ve buradan karadeliğin kütlesi hesaplanabilirdi. Olay ufkunun 14 km çapında olmasından,bu yıldızın kütlesinin Güneş’in kinin birkaç katı olduğu söylenebilir.Buna benzer bir ikili yıldız sistemi de 14.6 ışık yılı uzaklıktaki GRO J 1655-40’tır;bu teleskopla görülebilir;bir Amerikalı ekip tarafından kütlesinin Güneş’in kinin 7 katı olduğu hesaplanmıştır. Kütlesi Güneş kütlesinin milyonlarca katı olan karadeliklerin özelliği;kutuplarından plazma püskürtmeleridir.Fakat dev olduklarından akresyon disklerinin dolma ve boşalma zamanları çok uzundur.Bu bakımdan bir yıldız-karadelik ikilisinde bu olayları görmek büyük bir şanstır.GRS 1915+105 gibi yıldızlar sayesinde astrofizikçiler karadeliğin olay ufkunun birkaç km üstünde geçen olayları,çok kısa bir süre minyatür bir laboratuardaymışçasına inceleyebilmişlerdir. Açıklanması gereken bir noktada şudur:süpernova patlaması yaparak karadeliğe dönüşmüş yıldız nasıl olupda kendine bir arkadaş yıldız bulabilmiştir.Neden bu arkadaş yıldız süpernova patlaması sırasında parçalanmamıştır?En akla yakın yanıt şudur : Süpernova patlamasıyla oluşan karadelik,uzayda hareket eden bir yıldız yakalamıştır.Eldeki birçok modele göre süpernova patlaması,bır patlamadan oluşan karadeliği,bulunduğu yerden uzaklaştırmakta, uzayda gezdirmektedir. GRS 1915+105 böyle oluşmuştur.Oluşan karadelik uzayda gezerken bir yıldıza rastlamış ve onu çekerek arkadaş edinmiştir.Arkadaş yıldızın karadelik etrafındaki belirgin eksantrik yörüngesi de bu varsayımı doğrulamaktadır.Fakat bu nokta henüz kesinleşmemiştir. GRS 1915+105 gibi ikili yıldızların gözlenmesi astronomlara karadelikle ilgili çok şey öğretmiştir.Göğün daha görülebilir bölgelerinde bu gibi gözlemler yapılmalıdır.Bu, karadeliği gölgeden çıkarmak için tek yoldur. Kaynak:Bilim ve Teknik Dergisi Temmuz 1998 368.Sayı Henarejos,P.,Science et Vie,Mayıs 1998(Çeviri : Selçuk Aslan) |
Karadelikler ve Yıldızlar Büyük Bir Yıldızın Karadeliğe Dönüşmesi Yıldız önce bir toz bulutudur.Yerçekimi ile toz bulutu merkeze doğru sıkışır.Bu süreç içinde ortaya çıkan yerçekimi enerjisi ile yıldız ısınmaya başlar.Bu ısı belli bir ısıya ulaşırsa nükleer erime başlar.(Güneş için 15 milyon derece)Bu süreç,iki hidrojen atomunun birleşerek bir helyum çekirdeği oluşturma sürecidir.Yıldız genellikle %75hidrojen, %25 helyumla ısınma sürecine başlar.Sonra süreç bütün hidrojen atomlarının yanarak helyuma dönüşünceye kadar sürer.Güneş’te 10 milyar yıllık sürecini yarıladı.Yıldız yakıtını bitirince ani bir patlamayla 10 katına genişler.Yıldızın bu durumuna ‘Kızıl dev’denir.Güneş yakıtını bitirince atmosferi Merkür’ü içine alacak.Eğer yıldız yeteri kadar büyükse sonuç farklıdır.Yıldız hidrojeni bitirince bu kez karbon atomunu yakar ve neon atomları oluşturur.Sonrada neon ve oksijen birlikte yanarak sülfür oluşturur.Böylece yıldızın içinde katman katman farklı atomlar yanarak daha ağır atomlara dönüşürler.Yıldızın çekirdeğinde yavaş yavaş demir birikir.Bundan sonrası da büyüklüğe bağlıdır.Yıldız küçükse yanma biter ve ‘Beyaz Cüce’adında içine çökmüş yıldız olur.Beyaz cüce birkaç km çapında ancak metre küpüne milyonlarca ton basınç düşen sönmüş bir yıldızdır.Bu zaman içinde soğuyarak’Kara Cüce’ye dönüşür. Yıldızımız çok küçük ama çok yoğun nötron yıldızına dönüşebilir.Böylesine ani bir çöküş dalgası oluşturarak yıldız,bir ışık kümesi halinde galaksinin ötelerine doğru fırlar.Buna’Süpernova’denir.Nötron yıldızları görünmezler;ancak dönerken,bir deniz feneri gibi çevrelerine radyasyon yayarlar.Bugüne kadar 400 nötron yıldızı bulunmuştur.Yıldız yeteri kadar büyükse ani çöküş dramatik olur.Yani yıldız bir anda tek bir noktaya sıfıra indirgenebilir.Böylesine büyük yıldızın böyle küçük bir alana sıkışmasının doğal sonucu olarak,çekim gücü o kadar büyük olur ki,bu yıldızdan ışık bile çıkamaz.Herşey girebilir ama hiçbirşey çıkamaz.Girenlerin akıbetinin ne olduğu bilinmiyor.Bunlara karadelik denir. Karadelik Hepimiz biliyoruz;karadeliklerin bir türü,büyük kütleli yıldızların merkezdeki hidrojen yakıtlarını kısa sürede tüketip çökmeleriyle ortaya çıkıyor.Kabullenmekte zorlandığımız şey,Güneşimizden kat kat büyük bir yıldızın nasıl olup da inanılmaz boyutlara küçülebilmesi ve nanılmaz bir güç kazanması.Örneğin;Güneşimizden 10 kat büyük bir yıldızın karadelik haline geldikten sonra aldığı boyut,60 km çaplı bir küre.Üstelik bu küre, deliğin kendisi de değil.İçine düşen hiçbirşeyin,hatta ışığın bile kaçamayacağı bir ‘olay ufku’.Örnek için;Dünyamızı düşünelim. Böylesine küçük kütleli bir cismin karadelik olamayacağını biliyoruz, ama oldu diyelim.Bu durumda Dünya’nın olay ufkunun çapı 9 mm’den az olacaktı!Asıl karadelik,yani fizikteki adıyla ‘tekillik’,olay ufkunun tam merkezinde.Ama artık çap falan yok.İçine düşen madde ve enerjiyi yutan bu cismin boyutları,matematiksel bir nokta kadar!Dünya asla bir karadelik olamaz dedik ama aslında olabilir!…Yeter ki;Onu yeteri kadar sıkıştırabilelim!Dolayısıyla kuramsal bir karadelik oluşturmak için bir sınır yok.Ama oluştuğu maddenin böyle büyük bir ölçüde sıkışabilmesi için gerekli koşullar büyük yıldızlarda kendiliğinden var.Dolayısıyla en çok görülen karadelikler,10 üssü 31 kg kadar!Karadeliklerin öbür türleri hakkında kuramcılar;13-15 milyar yıl önce Big Bang’in hemen ardından mikroskobik karadelikler oluştuğunu sanıyorlar.Ama karadelik dinamiğine göre bunların çoktan yok olması gerekiyor. Bir karadeliğin kütlesi ne kadar büyükse,kapladığı alanda o ölçüde büyük oluyor. Yani‘SCHWARZSCHİLD yarıçapı’ denen olay ufkunun yarı çapıyla,karadeliğin kütlesi birbiriyle doğru orantılı.Peki,şöyle irisinden bir karadelik tüm evreni yok etmez mi?Bilim adamlarına göre korkulacak bir şey yok.Tek koşul var:olay ufkundan uzak duracaksınız…Eğer kazara ufku geçerseniz;kurtuluş yok!Bir Güneş kütlesindeki bir karadeliğin çekim gücü,aynı kütledeki Güneş’ten fazla ve az olamaz.Peki Güneş bir karadelik olursa?Olamaz!Çünkü;kütlesi bir karadelik için yeterli düzeyin çok çok altında…Benzerleri gibi Güneş,5milyar yıl sonra yakıtını tüketince kırmızı dev haline gelerek şişecek.Sonrada atmosferi Merkür ve Venüs’ü içine alacak.Sonra dış katmanlarını yavaş yavaş uzaya bırakacak.Sıkışıp ısınan merkezi,Dünya’mız boyutlarında bir ‘beyaz cüce’ olacak!Zaman içinde soğuyarak kaybolacak.Diyelim ki;karadelik oldu,gezegenler yörüngelerini kaybetmeyecekler ve aynı uzaklıkta dönmeye devam edecekler.Çünkü;Karadeliğin olay ufkunun çapı yalnızca 3 km olacak.Ama genede yaşama veda edebiliriz.Nedeni:Artık buraların eskisindende çok soğuk ve karanlık olacağı!… Karadeliğin İçinde… Bir uzay gemisinde olduğumuzu varsayalım,bilmeden Güneş kütleli karadeliğin olay ufkuna düşmüşüz.Malesef;geri çıkamayacağımızı da biliyoruz.İçindeyken bazı şeyleri değişik göreceğiz.Çünkü;bir milyon Güneş kütleli karadelik gelen ışık demetlerini bükecek.Peki,ama neden güçlü bir cismin içinde olduğumuz halde kütleçekimini hissetmiyoruz? Nedeni;hala serbest düşüşteyiz ve deliğin güçlü çekim alanı,bedenimizin ve gemimizin her noktasına aynı şiddetle etki yapıyor.Ancak merkeze 600 000 km Sokulduğumuzda,bir gariplik olacak. Ayaklarımız, başımızdan büyük bir kuvvetle çekiliyormuş gibi olacak.Merkeze yaklaştıkça bu etki artacak ve uzamışız gibi hissettikten sonra son anımsadığımız bedenimizin parçalanmak üzere olduğu…Fakat bütün bunlar çok kısa sürecek. Merkezdeki tekilliğe olan uzaklığımızın,olay ufkunun yarıçapının 10 katı olduğunu varsayalım.Yani;merkeze 30 milyon,olay ufkunaysa 27 milyon uzaklıktayız.Buradan,olay ufkunun içine çekilmemiz 8 dk. sürüyor.Bundan sonra tekilliğin içinde kaybolmamız için sadece 7 sn var.Bütün bu süre yani;ufuktan tekilliğe düşme düresi,karadeliğin kütlesine orantılı olarak artıyor. Ve Dışında... Dünya’dan bizi seyredenler ise işlerin kötüye gittiğini çok geç anlayacaklardır.Çünkü onlar,bizi karadeliğin olay ufkuna yaklaştıkça giderek yavaşlıyor sanacaklardır.Fizik kurallarına göre biz öldükten sonra bile arkadaşlarımız,olay ufkuna vardığımızı bile göremeyeceklerdi. Sonsuza kadar bekleseler bile…Bizde yeni oluşmakta olan bir karadeliğe yaklaşıyor olsaydık,ölmekte olan yıldızın giderek küçüldüğünü görecek, ama karadelik oluştuktan sonra dahi çöken maddenin olay ufkunu aşıp gözden kaybolmasını göremeyecektir. Bu Einstein’in kuramında saklı.Genel göreliliğin temel öngörüsü,kütlesi olan her cismin uzay-zaman dediğimiz 4 boyutlu dokuyu,tıpkı üzerine ağır bir top konmuş esnek bir kumaş gibi çukurlaştırması.Bu çukurun üzerinden geçen herhangi bir cisim,hatta ışık,çukurun büktüğü düzlemden geçtiği için biraz eğrileşecek, ya da bükülecekti. Karadelikler çok büyük kütleli olduğundan çukurlar dipsiz bir kuyuyu andırıyor.Bu nedenle bizim için zaman daha yavaş geçerken,uzaktaki arkadaşlarımız için daha hızlı akıyor. Eğer zamanında uyanabilseydik ve karadeliğe düşmeden olay ufkunun kenarında bir süre araştırma yaptıktan sonra dönebilseydik,kavuştuğumuz arkadaşlarımızı bizden daha fazla yaşlanmış bulacaktık.Gerçekte arkadaşlarımız kayboluşumuzu görebilecekti. Nedeni; ışığın kırmızıya kayma olgusu. Karadeliğin yakınlarında uzaya saçılan ışık giderek daha uzun dalga boylarına doğru ‘kırmızıya’ kayar.Bu görünür ışık,onlarca daha uzun dalga boyu olarak anlanılacak. Onlarda bizi özel aygıtlarla izleyebilecekti. Fakat; sonraları dalga boyları öylesine uzayacaktı ki ,arkadaşlarımız için biz artık tümüyle görünmez ve algılanamaz olacaktık. Peki ; şöyle büyükçe bir karadelik tüm evreni yok etmezmi? Tek şartla kurtulabiliriz : Olay ufkundan uzak durmak kaydıyla. Karadeliği saran kütle çekim alanının,aynı kütledeki bir başka cismin çevresindeki kütle çekim alanından farkı yoktur. Bilim adamlarına göre,olası en küçük karadeliğin çapı 10 üzeri eksi 35 civarında olabilir.Ama bunun kütlesi 10 mikrogram kadar(bir toz zerreciği)ağırlığında olur.Böyle cisimler oluşturabilmek için 10 üzeri 19 giga-elektronvolt düzeyinde enerjiler gerekir.Demek ki;bir karadelik oluşturabilmek için Dünya’nın en güçlü parçacık hızlandırıcısından 10 katrilyon kat daha güçlü bir makine gerekiyor.Ve bu makinenin boyutları bir samanyolu kadar olacak!… Üstelik bu çaba ve masraf boşa gidecek.Çünkü ‘Hawkins Işınımı’denen bir süreç sonucu laboratuvar ürünü karadelik 10 üzeri eksi 42 saniye içinde buharlaşıp yok olacak.Bir toz zerreciği yerine Everest tepesi kütlesinde bir karadelik oluşturulsa bile,(bunun yarı çapı 10 üzeri eksi 15 metre olur.) bir atom çekirdeği büyüklüğündeki böyle bir cismi bir proton veya nötron bile yutamaz.Karadelikler kütlelerine,renklerine,dönmelerine ,elektrik yüklü olanlarına göre sınıflandırılıyorlar.Bir de akdelikler vardır, bunlarda gelen herşeyi dışarı atarlar.Nasıl ki;karadelikler yutuyorsa… Kaynak:Genelbilge |
Samanyolu Galaksisi ve Karadelik Samanyolu’nun Ortasındaki Karadelik Gökadaların çoğunun merkezinde bir karadeliğin olduğu düşünülüyor. Gökadamızın merkezinde de Güneş’ten 2.6 milyon kere ağır olan bir karadelik var. Çevresindeki yıldızları ve gaz bulutlarını bir hortum misali içine çekerek yutuyor. Karadelik – iştahla bu cisimleri yutarken – sürtünmeden dolayı çok miktarda görünür ışık, X ışını ve diğer dalga boylarında ışınları yayılır. Ancak Samanyolu’nun merkezi beklenmedik tarzda sessiz ve sönük. Acaba neden? İçine çekecek yıldız veya toz bulutları bulamadığı için mi? Yoksa, içine çekilen maddenin, sürtünme olmadan, sessizce içine düştüğü için mi? Ya da bilmediğimiz bir etkenin, yayılan radyasyonu görmemize engel olduğu için mi? Diğer gökadalar incelendiğinde, merkezlerindeki karadeliklerin bol miktarda görünen ışık, X-ışınları, kızılötesi , morötesi ve radyo dalgaları yaydığını görebiliyoruz. Samanyolu’nun merkezindeki karadelikten bize yalnızca radyo dalgaları ulaşıyor. Morötesi ve kızılötesi ışınların uzay boşluğundaki tozlar tarafından soğurulması beklenen bir durumdur. Fakat diğer dalga boylarındaki ışınların bize ulaşmaması için hiçbir sebep bulunamıyor. Karadeliklerin mantık sınırlarını zorladığı bir gerçek. İçinde yaşadığımız gökadanın merkezindeki, daha da esrarengiz. Kaynak:Space |
Güneş'ten 55 Milyon Kat Büyük Karadelik Centaurus A Galaksisi'nin Merkezinde Bulunan Karadelik Amerikan Havacılık ve Uzay Dairesi NASA'nın yayınladığı fotoğraftaki karadelik, Centaurus A Galaksisi'nin merkezinde bulunuyor. Karadelik, Güneş'in tam 55 milyon katı... Karadeliği gösteren fotoğraf, yaklaşık 4,2 ışık yılı genişliğindeki bir alanı kapsıyor. Kaynak:BBC(24 Mayıs 2011,09:47) |
Uzayda ‘Gülümseyen Yüz!’ NGC 3758 Adlı Galaksinin Merkezinde Gözlemlenen Devasa Büyüklükte İki Karadelik Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) uyduları, 425 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galakside, devasa büyüklükte iki karadelik gözlemledi. Karadeliklerin uydu fotoğrafları, ‘gülümseyen’ bir yüze olan benzerliğiyle dikkat çekiyor. NASA’nın Swift ve Chandra uyduları, ‘Markarian 739’ (NGC 3758 adıyla da bilinen) galaksinin merkezinde, iki süper kütleli karadelik keşfetti. Birbirlerine sadece 11 bin ışık yılı uzaklıkta bulunan ikiz karadelikleri sıcak ve hareketli gaz bulutları ayırıyor. Karadeliklerden birisini Swift, diğerini ise Chandra uydusu tesbit etti. NASA’ya bağlı Goddard Uzay Uçuş Merkezinden araştırmayı yürüten Michael Koss, “Kendi galaksimiz Samanyolu’nun da içinde bulunduğu büyük galaksilerin merkezlerinde, güneşten milyonlarca kez büyük kütleli devasa karadelikler uzanıyor. Bunlardan bazıları, güneşten milyarlarca kat daha fazla enerji yayar” dedi. Bilim insanları, yoğun madde çıkaran aktif galaksi çekirdeklerini gözlemlemek için bu galaksilerin merkezlerini inceliyor. Markarian 739’da olduğu gibi merkezinde iki dev karadelik bulunan galaksilere ise şu ana kadar çok az rastlandı. Süper karadeliklerin, galaksilerdeki sarmal yapının oluşumunu sağlayabildiği ve yüksek hızlı gaz ile tozu galaksi merkezi etrafında tutabildiği sanılıyor. Michael Koss ve ekibinin çalışması, The Astrophysical Journal Letters’da yayınlanacak. Kaynak:Evrenselnet(15 Haziran 2011,05:32) |
Karadelikler 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 karadelik denir. Astronomlar, bazı yıldızların enerjilerini tüketip "öldüklerinde", karadelik 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 karadelik 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 karadeliğin merkezidir. Bu merkezin çevresinde, astronomların "olay ufku" dedikleri bir sınır bölgesi vardır. Karadeliğin 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 karadeliklerin varlığını matematiksel olarak ortaya çıkarmışlardır.1975'te keşfedilen bir X ışını kaynağı olan Kuğu X-l'in, bir karadelik olabileceği üzerinde durulmaktadır. Kuğu X-l parlak, sıcak bir yıldızın gözle görülemeyen yoldaşıdır. Astronomlar, karadeliğin sıcak yoldaşından madde çektiğini ve bu maddelerin "olay ufku"nu geçerken X ışınları saldığını düşünmektedirler. Kaynak:Temel Britannica, Ana Yayıncılık 1992/Cilt-7 |
WISE'ın Yakaladığı Karadelik Karadelik Yakalandı NASA, WISE isimli kızıl ötesi uzay teleskobunu kullanarak evrenle ilgili yeni bir olayı da fotoğrafladı. GX 339-4 isimli ve dünyamızdan yaklaşık 20 bin ışık yılı uzaklıktaki karadelik, WISE sayesinde parlak bir jeti dışarıya verirken görüntülendi. Galaksimizin merkezindeki karadelik, Güneş'ten 6 kat daha büyük ve yakınındaki bir yıldızdan besleniyor. Tabii bazı maddeleri içerisine alırken bazı maddeleri de ışık hızıyla bir jet halinde dışarısına gönderiyor. Japon Uzay Araştırma Ajansı'ndan Poshak Gandhi keşifle ilgili şunları söylüyor; "Güneş'in bir anda rastgele patladığını, bu anlarda normalde olduğundan üç kat daha aydınlık olduğunu ve tekrardan yavaş yavaş eski halini aldığını hayal edin. İşte biz de bu jette buna benzer bir kızgınlık gözlemledik. WISE'ın kızılötesi görüşüyle, karadeliğin oluşturduğu jetin daha derin bölgelerine girebildik ve jet oluşumundaki fizikleri gözlemleyebildik." Jet oluşumundaki belirsiz aralıklar bilim adamlarını şaşırtsa da Poshak şu benzetmede bulundu; "Karadeliğin jetini bir yangın hortumuna benzetirseniz, o zaman bizim akışın beklenmedik zamanlarda ve hortumun boyutlarının da sürekli değiştiğini bulduğumuzu söyleyebilirsiniz." Kaynak:Chip(27 Eylül 2011, 21:00) |
Karadelikler Bilinen En Büyük Karadelikler Astronomlar, bilinen en büyük karadelikleri gözlemledi.Nature dergisindeki makaleye göre, Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi bilim adamlarının gözlemlediği iki karadeliğin her biri, Güneş'ten 10 milyon kat büyük.Dev karadelikler, iki farklı galaksinin merkezinde yer alıyor. Bugüne kadar gözlemlenen en büyük karadelik Güneş'in 6 milyon katı büyüklükteydi. Kaynak:Ntvmsnbc-Ajanslar/Nature(05 Aralık 2011,16:29) |
Karadeliğin Çevresindeki Gaz Bulutu Karadelik, Toz Bulutu Yutacak Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, karadeliğin toz bulutunu 2013’in ortalarında yutması bekleniyor. Toz bulutu, bilimadamlarına ilk kez bir karadeliğin çevresindekileri nasıl yuttuğunu gözlemleme şansı verecek. Toz bulutunun yutulması sırasında karadeliğin çevresi olağandışı bir biçimde parlak olacağı için astronomlar, uzayın en büyük bilinmezlerinden biri hakkında daha fazla bilgi edinecek. Toz bulutunu gözlemek için Avrupa Güney Yarımküre Astronomik Araştırmalar Organizasyonu’ndaki çok büyük teleskopları kullanan bilimadamları, bulutun kütlesinin Dünya’nınkinden üç kat fazla olduğunu tahmin ediyor. Oval şeklindeki gaz bulutunun hızı, son 7 gün içinde iki katına çıkarak saniyede 2,350 kilometreye yükseldi. "Sagittarius A Yıldız" adı verilen karadelik ise, Güneş Sistemi’ne 27,000 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor ve kütlesi, Güneş’inkinden 4 milyon kez daha büyük. Kaynak:Gençbilim/Nature(15 Aralık 2011,11:27) |
Event Horizon (Olay Ufku) Teleskobu Projesi İmkansızı Deneyecekler! Galaksimizin merkezinde yer alan devasa karadelik, görünmez halde milyarlarca yıldır varolmaya devam ediyor. Şimdi Arizona Üniversitesi'nde düzenlenen konferansta bu karadeliği tartışan bilim insanları, daha önce imkansız olduğu düşünülen bir başarıya imza atıp, karadeliği fotoğraflamayı planlıyorlar. Karadeliğin fotoğraflanmasının imkansızlığı şu sözlerle açıklanıyor: "Galaksimizin merkezinde yer aldığı düşünülen karadelik devasa boyutlarıyla güneşin büyüklüğünün tam 4 milyon katında olsa da, dünyadaki astronomların gözleri için ancak ayın yüzeyindeki bir portakal kadar iri görünebilir" Bu imkansızlığı aşmayı düşünen ekip, Güney Kutbu'ndan Hawaii'ye kadar farklı boylardaki tam 50 teleskobu birbirine bağlayıp, bunları tek bir büyük teleskop olarak kullanmayı planlıyor. Event Horizon (Olay Ufku) Teleskobu olarak adlandırılan projenin karadeliği "bir karadeliğin görebileceğimiz en yakın" fotoğrafını sunması bekleniyor. Arizona Üniversitesi'nden Dimitrios Psaltis projeyi anlatırken "Teleskobu inşa edebilmek için tüm dünyanın bir araya gelmesine ihtiyacımız var çünkü teleskop dünya kadar büyük olacak" ifadesini kullanıyor ve ekliyor: "Dünyanın dört bir yanından araştırmacılar proje için geliyor, çünkü hepsinin bunun üzerinde çalışması gerekiyor." Bu proje sayesinde Albert Einstein'ın genel izafiyet teorisinin bir kısmı kanıtlanmış olacak. Genel izafiyet karadeliğin etrafında mükemmel bir daire halinde toz ve gazın dönmekte olduğunu varsayıyor, teleskobun da bu toz ve gazı fotoğraflaması bekleniyor, zira deliğin kendisi adından da anlaşılacağı gibi "siyah". Eğer toz ve gazın görüntüsü mükemmel daire şeklinde olmazsa, Einstein'ın en önemli teorisinin kimi parçalarını yeniden gözden geçirmek gerekecek. Kaynak:Gençbilim(19 Ocak 2012,20:06) |
Hubble Uzay Teleskobunun Tesbit Ettiği Karadelik:HLX-1 Yok Olan Galaksiden Geriye Sadece Karadelik Kaldı HLX-1 adı verilen ve Güneş’ten 20 bin kat daha büyük olan karadeliğin, ESO 243-49 galaksisinden 290 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunduğu belirtildi. Hubble, karadeliğin çöküntü çemberinden çok büyük miktarda enerji yüklü mavi ışık saçıldığını tesbit etti. Avrupa Uzay Ajansı (ESA), mavi ışıkların, karadeliği besleyen yıldızlar olduğunu ifade etti. Çöküntü çemberi (veya diski), karadeliğin ağzında oluşan x ışınlarının içine sarmallar çizerek toplanan çok büyük miktardaki gaz ve toz kütlesi anlamına geliyor. Bilim insanları, mavi ışıkların yanı sıra, karadeliğin civarında olmaması gereken kırmızı ışıkları da tesbit etti. Kırmızı ışıkların, yaklaşık 200 milyon yıl yaşındaki, karadeliğin yörüngesinde gezinen yıldızlar olduğu düşünülüyor. Karadelik Nasıl Oluştu? Uzay bilimciler, HLX-1’in bir zamanlar ESO 243-49 galaksisinin yörüngesinde bulunan cüce bir galaksinin merkezinde oluştuğunu tahmin ediyor. Ancak cüce galaksi zamanla ESO 243-49’a çok yaklaştı ve tüm yıldızlarını kaybetti. Geride, sadece HLX-1 kaldı. Astrophysical Journal dergisinde yer alan araştırmaya göre, iki galaksinin çarpışması sonucu bugün karadeliğin etrafındaki yıldızları oluştu. Genç yıldızların yaklaşık 200 milyon yıl yaşında olması, galaksilerin çarpıştıkları zaman ortaya çıktıkları düşüncesini destekliyor. HLX-1’in, eskiden üyesi olduğu cüce galaksi gibi aynı sonla karşılaşma riski var. Ancak uzay bilimciler, karadeliğin ESO 243-49 etrafında sabit bir yörünge edinerek yok olan galaksinin geride kalan tek parçası olarak varlığını sürdürebileceğini de belirtti. Kaynak:Ntvmsnbc/Astrophysical Journal(16 Şubat 2012,17:39) |
Karadelikte Oluşan Kozmik Fırtına Uzayın En Güçlü Kozmik Fırtınası:IGR J17091 NASA’nın Chandra X-ray Observatory teleskobu tarafından tesbit edilen rüzgarlar, ışık hızının yüzde 3’ü kadar hızlı. Bilim insanları, diğer adı IGR J17091-3624 olan kozmik fırtınanın, bugüne kadar tesbit edilen en hızlı kozmik rüzgarlara sahip olduğunu belirtti. Michigan Üniversitesi’nden Ashley King, “Dünya’da Kategori 5 seviyesindeki bir fırtınanın uzaydaki dengini bulmuş gibiyiz... Bir karadelikte bu kadar şiddetli bir fırtınanın oluşabileceğini tahmin etmiyorduk” dedi. Bir yıldızın yoğunluğuna sahip olan karadelik, yıldızların ömrünü doldurarak yok olduğu süpernova patlamasıyla oluşuyor. IGR J17091’in, oluştuğu ve aynı adı taşıdığı karadelik, Güneş benzeri bir yıldızla ikili bir sistem oluşturuyor. Yıldız, sistemdeki diğer kozmik cisim olan karadeliğin yörüngesinde yer alıyor. IGR J17091 sisteminin Dünya’ya uzaklığı 28 bin ışık yılı. IGR J17091'in meydana geldiği rüzgarlar, kendisinden milyonlarca, hatta milyarlarca kat yoğun olan dev karadeliklerin ürettiği rüzgarlara denk. Dev karadelikler, Samanyolu Galaksisi de dahil olmak üzere, aktif galaksilerin merkezinde yer alıyor. Yuttuğundan Fazlasını Püskürtüyor Araştırmada elde edilen bir diğer ilginç sonuç, karadeliği saran ve gaz ile toz parçalarından meydana gelen çöküntü diskinin, normalde yakalaması gereken materyalin fazlasını uzaya püskürtmesi. King, “Normalde karadeliklerin yakınlarındaki tüm materyali içine çektiği biliniyor. Ancak IGR J17091’in etrafındaki çöküntü diskindeki materyalin yüzde 95’i kozmik rüzgarlar nedeniyle karadeliğe düşmüyor” dedi. Dünya’daki fırtınaların aksine, IGR J17091’nin oluşturduğu rüzgarlar birçok yöne doğru hareket ediyor. Böylece, materyallerin dikey bir ışın görünümünde karadelik tarafından yutulduğu jetlerden farklılaşıyor. Diniyor Sonra Yeniden Başlıyor ABD’nin New Mexico eyaletindeki Ulusal Radyo Gözlemevi’nin (NRAO) EVLA teleskobu, IGR J17091 karadeliğinde geçmişte ışık hızına yakın jetler gözlemlemişti. Ancak kozmik fırtınanın yaşandığı süreçte jetler tesbit edilmedi. Uzay bilimciler, IGR J17091 kozmik fırtınasındaki rüzgarların hızını, uzayın çok sıcak bölgelerindeki x-ışını yayılımını tesbit etmek için kullanılan Chandra teleskobuyla 2011’de ölçtü. Teleskobun birkaç ay önce aynı karadelikte fırtına tesbit etmesi, karadelikteki fırtınanın belli aralıklarla durduğunu ortaya koydu. Uzay bilimciler, karadeliklerdeki fırtına ve jetlerin oluşumunda, çöküntü disklerindeki manyetik alanın sorumlu olduğunu düşünüyor. Kaynak:Ntvmsnbc(22 Şubat 2012,12:53) |
Karadeliklerin Çekim Gücü Karadeliklerin Çekim Gücü Neden Çok Fazladır? Yıldızlarının ölümünün bir sonucu olan karadeliklerden ışık da dahil olmak üzere hiç bir şey kaçamaz.BBC Focus dergisinde yer alan habere göre, karadeliklerin çekim gücü çok fazladır. Çünkü karadelikler çok küçüktür. Yer çekimi nesnenin kütlesi ve sizden uzaklığıyla ilgili olarak iki şeye bağlıdır. Bu nedenle bir yıldıza doğru yolculuk edildiği zaman, bunların çekim gücü yüzeye yaklaştıkça artacaktır. Yıldızın iç kısımlarına doğru hareket etmeye devam edildiğinde ise yer çekiminin yeniden azaldığı görülür. Bu durum maddenin yerçekimi gücüne karşı harekette bulunmasından kaynaklanıyor. Bu nedenle yıldız gibi küresel bir nesne için maksimum yerçekimi yüzeydedir. Şimdi bir yıldızın tüm kütlesinin sadece birkaç kilometre uzunluğundaki bir karadeliğin içine sıkıştığını hayal edin. Bu sefer, yıldıza doğru seyahat ettiğiniz anki gibi yıldızın orijinal yüzeyindeki çekim merkezi değişmiştir. Yıldızın içine doğru gittikçe bu sefer yer çekimi gücü azalmaya değil, artmaya devam eder. Karadeliğin yüzeyine ulaştığınızda yer çekimi çok büyüktür. Bu nedenle karadeliklerin çekim gücü fazladır. Çünkü karadelikler küçüktür ve teorik olarak onlara çok fazla yaklaşılmaz. Kaynak : Gençbilim / BBC Focus (07 Nisan 2012,12:25) |
Karadeliğin Bir Yıldızı Parçalaması Karadelik ve Yıldız Devasa bir karadeliğin etrafında gezinen bir yıldız düşünün (Güneşimiz gibi). Bu yıldız birdenbire kendinden milyonlarca kat daha ağır olan o acımasız karadeliğin pençelerine düşsün! Bu sıklıkla gözlenmeyen bir durumdur; ancak oldu mu da izlemesi olağanüstü bir şölendir. Şimdi de NASA bu olayı canlandırmak için bir bilgisayar simülasyonu oluşturmuş.Simülasyon NASA’nın Galaxy Evolution Explorer’ından ve Hawaii’de inşa edilen Pan-STARRS teleskobundan elde edilen veriler (kanıtlar) kullanılarak hazırlanmış. NASA bu videodaki görüntüyü şu şekilde açıklıyor: “Yıldız enkazının bir bölümü karadeliğe düşüyor, diğer bölümü de uzaya doğru büyük bir hızla fırlıyor. Beyaz görünen alanlar en yoğun olan kısımlar ve renk kırmızıya yakınlaştıkça da yoğunluk düşüyor. Mavi görünen noktalar karadeliğin yerini belli ediyor. Geçen zaman (videoda belirtiliyor) Güneş benzeri bir yıldızın kendinden milyon kat büyük bir karadelik tarafından ne kadar zamanda paramparça edildiğini anlatıyor.” NASA'nın konu hakkındaki daha detaylı açıklamalarına buradan ulaşılabilir. Kaynak : Openculture (03 Mayıs 2012) |
X-Ray'in Tesbit Ettiği Karadelik Görelilik Teorisini Doğrulayan Karadelik Uzak bir galaksideki iki parlak noktayı inceleyen gök bilimciler, merkezinde bulunduğu galaksiden yerçekimsel kuvvetlerin etkisiyle ‘kovulan’ bir karadelik tesbit ettiklerini düşünüyor. Eğer bilim insanlarının tesbiti doğru çıkarsa, Einstein’ın genel görelilik kuramı, Dünya’nın çok ötesindeki, yerçekim kuvvetinin çok yüksek olduğu bir galakside de doğrulanmış olacak. Her galaksinin merkezinde, orada doğan bir dev karadelik yer alıyor. Ancak karadeliklerin doğdukları galaksiden atılmaları, çok nadir görülen bir kozmik olay. ABD’nin Massachusetts eyaletindeki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden Laura Blecha, “Tek başına gezinen karadelikler çok nadir rastlanan bir olay” ifadesini kullandı. Astrophysical Journal dergisinde yayımlanan araştırmada yer alan Blecha ve meslektaşı Francesca Civano, evinden kovulan karadeliği Dünya’dan 4 milyar ışık yılı uzaklıktaki CID-42 galaksisinde keşfetti. İkili, galaksi üzerindeki araştırmalarını Hubble Uzay Teleskobu’nun elde ettiği görüntüler üzerine yoğunlaştırdı. Görüntülerde, biri galaksinin merkezinde, diğeri ise çekirdeğin dışında iki parlaklık tesbit edildi. CID-42’nin yakın zaman önce (kozmik bağlamda) iki dev galaksinin çarpışmasından oluştuğu bilgisine dikkat eden gök bilimciler, parlaklıklardan birinin dev karadelik olabileceğini fark etti. X-Ray Gözlemleri Ortaya Çıkardı Chandra X-Ray Gözlemevi uydusunun görüntülerini inceleyen gök bilimciler, CID-42’nin merkezinden yaklaşık 8000 ışık yılı uzaklıkta, x-ray ışınları yayan bir yuvarlak kozmik cisim tesbit etti. Kozmik cismin yaydığı yüksek miktardaki radyasyon, burada etrafını saran gaz bulutundan uzaklaşmakta olan bir dev karadelik olabileceğine işaret etti. Galaksilerin çarpışması sonucu karadelik oluşumunu bilgisayar simülasyonlarında inceleyen Blecha, önlerinde iki olasılık olduğunu belirtti: İlki, parlaklıkların, CID-42’yi oluşturan galaksilerin getirdiği iki ayrı karadelik olması. Bu durumda, sadece galaksinin merkezine uzakta kalan değil, galaksinin merkezindeki parlaklığında radyasyon yayması gerekiyor. Ancak yoğun gaz ve toz bulutu,diğer karadeliğin yaydığı radyasyonu Chandra’nın tesbit etmesini engelliyor olabilir. Einstein Yine Haklı Diğer olasılık, galaksinin merkezindeki parlaklığın, yıldız oluşumu gerçekleşen bir sıcak nokta olabileceği. Burası, CID-42’yi ortaya çıkaran çarpışmanın ürünü olan yıldız gerçekse, karadelik gibi rasyasyon yayması da söz konusu değil. Bu durumda, CID-42 dışındaki karadelik, Güneş’in milyarlarca katı kadar kütleye sahip olan ve galaksisinden saniyede 2 bin kilometre hızla uzaklaştırılan bir dev karadelik. Gök bilimciler, bu hızın, yerçekimsel dalgaların kozmik boşluktaki asimetrik dağılımları tarafından ortaya çıktığını düşünüyor. Einstein, bu dalgaların uzayda kıvrılarak yayılmalarının, karadeliklerin hızlanmasından kaynaklanacağını öne sürmüştü. Araştırmacılar, görelilik kuramına dayanarak, makalelerinde şu açıklamayı yaptı: “Eğer bir karadelik, tek bir yönde bir başka kozmik cisme kıyasla daha fazla yerçekimsel dalga saçarsa, zıt yönde ve büyük bir hızla bulunduğu galaksiden uzaklaşacaktır.” En Büyük Delil Maryland Üniversitesi’nde astrofizik alanında akademisyen olan Cole Miller, “CID-42’de gördüğümüz olay, bugüne kadar tesbit edilen en iyi ‘yalnız karadelik’ örneği... Bu örnek, uzayda yerçekimsel kuvvetlerin çok yüksek olduğu bölgelerde daha iyi gözlemler yapmamıza yardımcı olacak” dedi. Gök bilimciler, elde edilen bulgularla iki araştırma modeli arasındaki farklılıkları daha kolay tesbit edebilecek. Örneğin, eğer iki parlak ışık kaynağı da dev karadelik ise ve nihayetinde birleşeceklerse, saçtıkları görülebilir ışığın oluşturduğu izin birkaç yıl ile onlarca yıl gibi zaman ölçeklerinde değişiklik gösterebileceği belirtildi. Miller, elde edilen son bulguların ardından, radyo teleskoplarla yapılacak gözlemlerde, galaksilerdeki kaynakları tesbit etmekte daha başarılı olacaklarını ve radyo sinyallerini tesbit ederek galaksi merkezindeki kozmik cisimlerin karadelik mi yoksa başka bir kozmik oluşum mu olduğunu daha rahat anlayabileceklerini belirtti. Blecha, karadeliklerin merkezinde bulundukları galaksilerdeki yıldız oluşumu ve diziliminde önemli bir rol oynadıklarına dikkat çekerek, evlerinden kovulan karadeliklerin terk ettikleri galaksilerin oluşumlarını önemli derecede etkileyebileceklerini belirtti. Kaynak : Ntvmsnbc / Astrophysical Journal (07 Haziran 2012,11:03) |
X Işını Teleskobunun Karadelik Keşifleri Karadelik Avcısı Uzaya Fırlatıldı NASA'nın Nükleer Spectroskopik Teleskop Dizisi adlı X ışını teleskobu, evrenin en karanlık noktalarını ve karadelikler gibi gizemli bölgelerini araştıracak.NuStar, uzaydaki toz ve gaz bulutlarının arasındaki yüksek enerjili X ışınlarına odaklanarak, galaksilerin merkezindeki devasa kütleli karadelikleri, patlamış yıldızların kalıntılarını ve yıldızlara ait diğer nadir bulunan nesneleri araştıracak. 165 milyon dolara mal olan teleskop, TSİ 17:30'da fırlatıldı.Büyük Okyanus'taki, ABD'ye ait Hawaii ile Avustralya arasında yer alan Kwajalein Atölü'nden fırlatılacak NuStar, gizli kalmış durumdaki karadeliklerin haritasını çıkaracak. Bilim adamları süpernova adı verilen geçmiş yüzyıllarda patlamış devasa yıldızların kalıntılarını da bulmaya çalışacak olan NuStar'dan, daha önce bu elektromanyetik yelpazede görev almış diğer X ışını teleskoplarından daha hassas olması nedeniyle çok net görüntüler almayı bekliyor. NuStar'ın Mart ayında yapılacağı ilan edilen fırlatılışı, teleskobu uzaya götürecek olan Pegasus XL roketindeki bir uçuş yazılımında baş gösteren sorun nedeniyle ertelenmişti. NuStar'ın yerine getireceği uzay görevinin maliyeti 170 milyon dolar olarak açıklandı.NASA geçen hafta yaptığı açıklamada, kısaca GEMS adı verilen "Çekim ve Aşırı Manyetizma Küçük Kaşif Misyonu" adlı X ışını teleskobunu 2014'te uzaya gönderme projesini, ek maliyetlerin kurumun bütçesini aştığı gerekçesiyle rafa kaldırdığını duyurmuştu. NASA'dan yapılan açıklamada, GEMS'in cevap aradığı bilimsel soruların bazılarına yine pek çok benzeri hedeflere yönelik görevleri yerine getirecek NuStar'ın yardımcı olabileceği bildirilmişti. Kaynak : AA (13 Haziran 2012,16:33) |
1 ek Kara Delik Çok kuvvetli bir çekim alanına sahip olduğundan, çevresindeki uzayın rölativistik bükülmesi kendi üzerine örtülü bir çekim alanı oluşturan gökcismi. Bir başka deyişle, kara delik, içinden parçacıkların ve fotonların kaçmasına izin vermeyecek kadar güçlü bir çekim alanı oluşturan gökcismidir. Kara delikler, çok büyük yıldızların evriminin son aşamasıdır. Kara deliğin ortasında birkaç kilometre genişliğinde son derece yoğun bir yıldız kalıntısı bulunur. Çok güçlü çekim alanından ötürü ışığın bile uzaklaşamadığı kara delikler başka gök cisimlerine yaptıkları çekim etkileriyle ve kendilerine çarpan maddelerden yayılan x ve gamma ışınlarıyla tanınırlar. Evrenin, sonunda tek bir kara deliğe dönüşeceği öne sürülmüştür. MsXLabs.org & MORPA Genel Kültür Ansiklopedisi |
Kızılötesi Uzay Teleskobunun Tesbit Ettiği Karadelikler WISE Görevi Milyonlarca Karadelik Buldu NASA’nın WISE görevi ile (2009’un sonunda Dünya’nın alt yörüngesine fırlatılan bir kızılötesi uzay teleskobu) 29 Ağustos 2012'de duyurulduğu üzere uzayda “milyonlarca” olası süper kütleli karadeliği ve bunun yanında 1.000 tane tozlarla çevrili çok yüksek sıcaklıklara sahip, NASA’nın “Sıcak Köpekler” olarak isimlendirdiği galaksileri buldu. Bu karadelikler belki de evrenin ilk zamanlarında Samanyolu galaksimizin merkezinde bulunan süper kütleli karadeliğe örnek olabilirler. Evren'in ilk zamanlarında galaksi ve karadelik gibi gökcisimlerinin genç olduğu zamanlarda bunlar gibi süper kütleli karadelikler belki de kuasar diye bildiğimiz hayli parlak objelere enerji kaynağı sağlıyordu.Kaliforniya Pasadena’daki NASA’nın Jet Fırlatma Laboratuvarı'ndan (JPL) WISE karadelik çalışmasının öncü yazarı Daniel Stern şöyle diyor: “Karadelikleri yakaladık. WISE onları tüm gökyüzü boyunca buluyor…” Bu objeler bundan önce neden görülmemişti? Cevap şu ki, tozlarla kaplılardı ve tozlardan onları göremiyorduk. WISE teleskobu tozdan görebiliyor. WISE’ın açılımını Türkçeye çevirirsek “Geniş Alanlı Kızılötesi Dalga Keşifçisi” (Wide-field ınfrared Survey Explorer). Anlayabileceğiniz gibi teleskop elektromanyetik spektrumun kızılötesi dalga boyuna duyarlı ve o dalga boyunda görüntüler elde edebiliyor. Gece görüş gözlükleri gibi çalıştığı da söylenebilir; gece görüş gözlükleri, objeler tarafından ısı olarak yayılan kızılötesi ışığı yakalıyor. Karadelikler de çevrelerindeki tozu ısıttıkları için kolaylıkla teleskop tarafından görülebiliyorlar. 2009 ve 2011 yılları arasında, WISE teleskobu tarafından kızılötesi üzerinden iki tam gökyüzü taraması gerçekleştirildi. Teleskop gökyüzünün milyonlarca fotoğrafını çekti. Görevdeki tüm veriler halkın ulaşabileceği bir şekilde yayınlandı. Şimdi astronotlar WISE verilerini karadelikler gibi yeni keşifler yapmak için kullanıyorlar. Yukarıdaki fotoğraf, gökyüzümüzde dolunayın kapladığı alanın 3 katı bir alana yakınlaşıyor. Karadelik adayları –kuasarlara güç sağlama olasılığı olan- sarı dairelerle işaretlenmiş olarak gösterilmekte.Astronotların söylediğine göre bu bulgular onlara galaksilerin ve süper kütleli karadeliklerin merkezlerinden nasıl büyüdüklerini ve birlikte nasıl geliştiklerini anlamalarına yardım ediyor. Kaynak : EarthSky (02 Eylül 2012) |
İki Dev Karadeliğin Birleşmesinden Oluşan Galaksi Çekirdeği Uzay'ın En Büyük 'Galaksi Çekirdeği' NASA’nın (ABD Havacılık ve Uzay Dairesi) Hubble Teleskobu, bugüne kadar en büyük çekirdeğe sahip olan galaksiyi tesbit etmiş olabilir. NASA’ya bağlı uzay bilimciler, 21 yaşındaki teleskobun, çekirdeği yaklaşık 10 bin ışık yılı çapında olan elips şeklinde bir galaksi tesbit ettiğini açıkladı. A2261-BCG adı verilen galaksinin, Güneş Sistemi’nin yer aldığı Samanyolu Galaksisi’nden 10 kat daha büyük olduğu, buna rağmen çekirdeğinin beklenmedik derece geniş olduğu ifade edildi. Samanyolu Galaksisi’nin uzunluğu 100-120 bin ışık yılı olarak kabul ediliyor. Gök bilimciler, galaksinin çekirdeğinin tuhaf biçimde dağınık olduğuna dikkat çekerken, bu durumun iki dev karadeliğin birleşmesinden kaynaklanıyor olabileceğini ifade etti. Araştırmacılar, neredeyse her galaksinin merkezinde yattığına inanılan karadeliklerin, galaksinin çekirdeğinde saklanıyormuş gibi konumlandığını belirterek, A2261-BCG’de durumun farklı olduğunu ifade etti. Space.com sitesine açıklamada bulunan Arizona eyaletindeki Ulusal Optik Astronomi Gözlemevi’nden Tod Lauder, “Her galakside dev bir karadelik bulma olasılığı, her kayısının içinde bir çukur bulunması kadar olası... Hubble’ın yaptığı en son gözlemle, en büyük kayısıyı bulduk ancak çukuru tesbit edemedik... Dev karadeliğin orada olup olmadığından emin değiliz ancak Hubble çekirdekde yıldızlar tesbit edemedi” dedi. Karmaşanın Arkasındaki 2 Senaryo A2261-BCG (Abell 2261 Parlak Galaksi Grubu) galaksisinin genişliği bir milyon ışık yılı. Samanyolu’nun 10 katı uzunluğundaki galaksinin Dünya’dan uzaklığı ise yaklaşık 3 milyar ışık yılı. Galaksinin merkezi, bügüne kadar keşfedilmiş en parlak galaksilerin merkezlerinden bile en az üç kat parlak ve son derece dağınık. Uzay bilimciler, A2261-BCG’nin çekirdeğinde iki dev karadeliğin birleşmiş olabileceğini düşünüyor. Böyle bir durumda, Güneş’in milyarlarca katı yoğunlukta kozmik cismin bir araya gelmiş olabileceği ifade ediliyor. Araştırmacılar, bu durumun iki şekilde oluşabileceğine değiniyor: *Birinci senaryoda, karadeliklerin birleşmesi yıldızların oluşan girdapta hızla dönerek uzayın boşluğuna saçılmasını sağlamış olabilir. Bu süreçte, iki dev karadelik çarpışarak devasa bir karadelik ortaya çıkardı ve bugün A2261-BCG'nin çekirdeğinde yatan çekirdeği oluşturdu. Uzay Bilimciler Delil Peşinde Lauer, “Karadelik yıldızlar için çapa gibidir... Eğer onu kaldırırsanız, bir anda kütleyi önemli miktarda azaltırsınız. Böylece yıldızlar bir arada düzenli bir şekilde durmaz ve galaksinin çekirdeğinin genişlemesine neden olur” dedi. Baltimore kentindeki Uzay Teleskobu Bilim Ensititüsü’nden Marc Postman, ‘Karadeliğin galaksinin çekirdeğinden uzanıyor olması teorisi biraz uçuk olsa da, uzay keşiflerini heyecanlı kılan gelişmelere rastlıyoruz. Uzayda her türlü tuhaflıkla karşılaşmaya hazır olmanız gerekir” ifadesini kullandı. Uzay bilimciler, Astrophysical Journal dergisinde yayımlanan keşifleri üzerinde araştırmalara devam ederek, A2261-BCG'nin karadeliği olup olmadığına yönelik delil arıyor. Bu amaçla, karadeliğe düştüğü varsayılan kozmik cisimlerin oluşturacağı radyo dalgalarının tesbit edilebilmesi için New Mexico eyaletindeki Very Large Aray radyo teleskobu kullanılacak. Kaynak : Ntvmsnbc / Astrophysical Journal (28 Ekim 2012,13:01) |
Güneş'in 17 Milyar Katı Bir Kütleye Sahip Karadelik Uzay'ın En Büyük Karadeliği Bulundu Astronomi tarihindeki en büyük keşiflerden birine imza atan gök bilimciler, Dünya’dan çok uzaklardaki NGC 1277 galaksisinde Güneş'in kütlesinin 17 milyar katına denk gelen bir dev karadelik keşfetti. Normalde karadeliklerin bulundukları galaksilerin yoğunluğunun yüzde 0.1’ini kapsadıkları bilinirken, yeni keşfedilen dev karadelik NGC 1277’nin yoğunluğunun yüzde 14’ünü oluşturuyor. Space.com’a açıklama yapan ABD’nin Texas eyaletindeki Austin Üniversitesi’nden Karl Gebhardt, “NGC 1277 gerçekten çok tuhaf bir galaksi... Neredeyse tamamı dev bir karadelikten oluşuyor. Galaksi-karadelik sistemlerinde bir ilk keşfedilmiş olabilir” dedi.Dev karadeliğin genişliği, Neptün’ün Güneş’in etrafındaki yörünge hareketinde dolandığı alanın neredeyse 11 katı. Dev karadeliğin yoğunluğu o kadar büyük ki, Remco van den Bosch’un başını çektiği araştırma ekibi, yeni sunulan araştırmanın sonuçlarının doğruluğunu teyit etmek için bir yıl süren değerlendirmeler yaptı. Space.com’a konuşan Almanya’nın Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden van den Bosch, “Dev karadeliğin yoğunluğunu ilk hesapladığımda, bir şeyleri yanlış yapmış olduğumu zannettim. Aynı cihazlarla aynı ölçümü tekrar yaptık, ardından farklı cihazlarla tekrarladık... Ardından, ‘bir şeyler oluyor’ diye düşündüm” dedi. Bilinen Teoriye Karşı Geliyor Gök biilimciler, yapılan keşifle, karadeliklerin galaksilerin merkezinde nasıl gelişim geçirdiğine yönelik yeni bilgiler elde edebileceklerini ifade etti.Bilim insanları tarafından kabul edilen genel görüş, galaksilerin merkez bölgesinin, içinde yer alan karadeliklerle ilişkili olduğu. Ancak NGC 1277 galaksisinde bugüne kadar hiç rastlanmamış bir merkez-karadelik oranı bulunması, her zaman kabul edilen görüşü de sarsacak gibi görünüyor. NGC 1277’nin karadeliği, sahip olduğu özellikle NGC 4486B galaksisinde keşfedilen karadeliğe de rakip olmayı başardı. NGC 4486B’deki karadeliğin, galaksinin yoğunluğunun yüzde 11’ini oluşturduğuna inanılırken, galaksinin merkezindeki gazların yüzde 59’unu kapsadığı düşünülüyor. Dev karadeliğin kütlesi ise 6-37 milyar Güneş kadar. 5 Tane Daha Keşfedildi Alman gök bilimci van den Bosch ve ekibi, NGC 1277 yakınlarında dev karadeliklere sahip beş galaksi daha keşfetti. Van den Bosch, “Uzayda her zaman bir tuhaflıkla karşılaşmayı umabilirsiniz... Şu an karşımızda bunlardan altı tane var... Böyle keşiflerde bulunmayı düşünmüyorduk çünkü karadeliklerin ve galaksilerin birbirlerini etkilemediğine inanıyorduk” dedi.Van den Bosch, Nature dergisinde yayımlanan araştırmalarında, “en büyük karadeliği, dev karadelikleri keşfetmek için yaptıkları incelemelerde keşfettiklerini” ifade etti. Gök bilimciler, ışığı yakalama gücü çok yüksek olan Austin McDonald Gözlemevi’ndeki Hobby-Eberly Teleskobu’nu kullanarak, içlerindeki kozmik cisimlerin oldukça hızlı bir şekilde hareket ettiği küçük galaksiler tesbit etti. Yıldız ve diğer kozmik cisimlere sahip, ortalama 9.784 ışık yılı genişliğindeki galaksilerdeki kozmik cisimlerin saniyede 350 km hızla hareket ettiği belirtildi. Karadelikler Kendilerini Gösterdi Gök bilimciler, kozmik cisimlerin beklenenden yüksek olan hızlarına dayanarak, bu galaksilerin dev karadeliklere sahip olduğunu düşündü. Hubble Uzay Teleskobu’nun NGC 1277’ye ait arşiv bilgileri kullanılarak yapılan gözlemlerle, en büyük dev karadelik bulundu.Araştırma ekibi, NGC 1277 galaksisindeki yıldızların hepsinin yaşlı olduğunu fark etti. En genç yıldızın 8 milyar yıl yaşında olduğu belirtilirken, galaksideki yıldızların birçoğu Güneş’in iki katı yaşında. Dünya’mıza hayat veren Güneş, 4.57 milyar yaşında.Van den Bosch, buldukları karadeliklerin, yer aldıkları galaksilerde erken zamanlarda oluşmuş olabileceğini belirtti: Bu şey (karadelik) Büyük Patlama’nın zamanından beri orada duruyor olabilir... Belki de 13.7 milyar yıl önce yıldız ve galaksi oluşumu buna benziyordu” dedi... Kaynak : Ntvmsnbc / Nature (29 Kasım 2012,16:23) |
3 ek Kara Delik Nedir? Kara Delikler terminolojik olarak John Michell ve Pierre- Simon Laplace tarafından birbirlerinden habersiz olarak daha 18. Yüzyılda keşfedilmiştir. O zamanlar ilk tahmin kaçış hızı ışık hızından fazla olsa dahi ışığın çekim gücünden kaçamayacağıydı ve buna bağlı olarak kozmik cisimlerin varlığıydı. Işığın kara deliklere çekilmesi olgusunda bir güçten ziyade Einstein dengelemesi, Kızıla kayma ve çekimsel kızıla kayma gibi adlarla belirtilen ışığın çekim alanları etkisine bağlı bir değişim söz konusudur. Çekim alanı etkisiyle oluşan bu değişim veya dengelenmeye maruz kalan ışınlar kara delik potansiyel kuyularından çıkmaya çalışan enerji bütünlüğünü kaybeder ve ışık içinde geçerli bir kural olan kara deliğe çekilmeye başlarlar. Hiçbir cisim ve hiçbir partikül o kara delikten kurtulamayacaktır. Cismin bu ışık kaybı ise bu doğa olayının ‘kara’ olarak adlandırılmasının sebebi olmuştur. Astrofizikçilerin ‘Ütopik Senaryoları’ ve Kanıtlanan ‘Kara Delik’ Kuramları  CYGNUS x-1 18. yüzyılın sonlarına doğru Newton'un ‘evrensel çekimler kanunuyla Kara Deliklerkanıtlayamdıysa da bu kozmik cisimlerin varlığı fikri doğmuştu. 20. yüzyılda Albert Einstein'ın "Genel görelilik kuramıyla" ise kara delikleri fantastik bir kavram olmaktan çıkarmıştır. Einstein'ın çalışmalarının yayınlanmasından kısa bir süre sonra Karl Schwarzchild, 1960 yılında "Einstein'ın genel görelilik kuramının çözümleri" adlı bir yazıyı yayınlamıştır. Merkezi bir kara deliğin varlığını içeren çözüm ilk temel olarak kara deliklerin varlığını kanıtlayan ilk belgedir. İlk gözlem 1971 yılında UHURU Uydusu tarafından yapılmıştır. Uydu "kuğu takım yıldızlarının" en parlak yıldızı olan ‘CYGNUS x-1 çift yıldızının bir X ışını kaynağı olduğunu saptamıştır. Fakat kara delik terimi daha önceden 1960'lı yıllarda Amerikalı fizikçi Kip Throne tarafından ortaya atılmıştır. Bu terimin terminolojiye yerleşmesinde daha önce ‘kara delik’ için Schwarzchild cismi veya kapalı yıldız terimi kullanılırdı. Peki ama bilim insanlarının bu denli heyecanlandıran Kara Delik terimi nedir ? Astrofizikte Kara delik, çekim alanı her türlü maddesel oluşumun ve ısının kendisinden kaçmasına izin vermeyecek derecede güçlü olan ve kütlesi büyük bir kozmik cisimdir. Kara delik uzayda belirli bir nicelikte maddenin bir noktaya toplanması ile meydana gelen bir nesnedir de denebilir. Kara deliklerin tekillikleri dolayısıyla üç boyutlu olmadıkları sıfır hacimli oldukları kabul edilmekle birlikte bu oluşum içinde zamanın ise yavaş aktığı veya akmadığı tahmin edilmektedir. Kara delikler Albert Einstein’ın Genel Görelilik kuramıyla tanımlanmıştır. Kara delikler doğrudan gözlenememekle birlikte çeşitli dalga boylarını kullanan dolaylı gözlemleme teknikleri ile keşfedilmişlerdir, bu teknikler aynı zamanda çevrelerinde sürüklenen cisimlerin de incelenmesine olanak sağlamıştır. Örneğin bir Kara deliğin ‘potansiyel kuyusunun’ çok derin olması nedeniyle yakın çevresinde oluşacak yığılma riskiyle üzerine düşen maddeler diskin çok yüksek sıcaklıklara erişmesine neden olacak bu da diskin yayılan x-ışınları sayesinde saptanmasını sağlayacaktır. Doğrudan gözlemlemek imkansızdır; çünkü görünmezler, ışık saçmaz veya kendisine gelen ışığı yansıtmazlar bunun başlıca sebebi kara deliklerin çok yakın geçen ışık süzmelerini dahi yutmalarıdır. Bununla birlikte varlığı çevresi üzerindeki çekim şiddetinden de anlaşılır. Özellikle kara delik üzerine düşen yakınlardaki maddenin son derece ışınım almasından ve güçlü bir şekilde x ışını yaymasından anlaşılmaktadır. Bu tür gözlemlerin kapsadığı ve genel görelilik kuramına uyan cisimler yalnızca kara deliklerdir. Kara deliğin çevresindeki bir çemberin iki yay biçimindeki görünüşü ‘çekimsel mercek etkisi’ etkisiyle oluşmuştur, yukarıda belirtilen yıldızlar arası (milyarlarca kilometre) uzaklıkları söz konusu olduğunda bir kara delik herhangi bir kozmik cisim üzerinden kendisiyle aynı kütleye sahip cisimlerden daha fazla bir çekim kuvveti uygulamaz, yani kara delikleri karşı konulamaz kozmik bir aspiratör olarak düşünmek gerekir. Mesela güneşin yerinde onunla aynı kütleye sahip bir kara delik bulunsaydı güneş sistemimizdeki gezegenlerin yörüngelerinde herhangi bir değişiklik söz konusu olmazdı. Günümüzde kara deliklerin varlığı, ilgili bilimsel topluluklar (astrofizikçiler ve kuramsal fizikçilerden oluşan) ve hemen tüm kurumlar tarafından onaylanarak kesinlik kazanmış durumdadır. Olay Ufku (Event Horizon) Nedir? Olay ufku herhangi bir fiziksel incelemede bulunamadığımız bir uzay parçasının adıdır. Ne olay ufkunun ötesini bilinen yasalarla açıklama olanağı vardır ne de orada ne olup bittiğini bilmenin bir yolu vardır. Bir yıldızın ‘olay ufku’ yıldızın çökmeden önceki kütlesiyle orantılıdır, örneğin kütlesi 10 güneş kütlesi olan bir yıldız içe çöküp kara delik haline geldiğinde çapı 60 km olan olay ufkuna sahip olacaktır. Kara Delik cisimleri yuttukça olay ufku genişler, olay ufku genişledikçe daha da güçlü çekim alanına sahip olur. Kara deliğin olay ufkunda olmak dönüşü olmayan bir yolculuğa çıkmaya benzer, tıpkı sizin akıntıya karşı boşa kürek çekmeniz gibi. Aynı şekilde olay ufkuna kapılan bir cisim uzaktan incelendiğinde kara deliğin etkisiyle cismin ışık kaybettiği ve daha kızıla döndükçe gözden kaybolacağı gözlemlenecektir. ‘Yıldızsal Kara Deliğe’ yaklaşan bir Astronot olay ufkuna varmadan parçalanacağı gibi ‘Dev Kara Deliğe’ kapılan bir astronot daha sonra gelgit etkileriyle yok edileceğine rağmen hiçbir zorlukla karşılaşmadan olay ufkuna ulaşabilecektir. Kara Delik Türleri1)-Yıldızsal kara delik: Bir yıldızın çekimsel (kendi üzerine) düşmesiyle oluşan kara delik türüdür. 2)-Dev kara delik: Galaksilerin merkezinde bulunan ve birkaç milyar güneş kütlesine kadar çıkabilen bir kütleye sahip kara deliklerdir. 3)-Orta kara delikler: Kütle bakımından bu iki tür arasında bir kütle ve birkaç bin güneş kütlesine benzer olan kara delik türüdür.  Werner Israel NOT: Doğrulanmış olmamasına rağmen en düşük kütleli kara delikler kozmos tarihindeki BİG BANG (Büyük Patlama) sonucundan oluştukları düşünülen kara deliklerdir. Kara delikler diğer astrofizik cisimler gibi değildirler, doğrudan gözlemlenmesinin çok güç olmasıyla ve merkezi bölgesinin fizik kurallarıyla tatminkar bir biçimde tanımlanamaz oluşuyla nitelenir. Merkezi bölgesinin tanımlanamayışındaki en büyük etken merkezinde bir çekimsel denklem içeriyor olmasıdır, bu çekimsel tekillik ancak bir kuantum çekirdeği kuramıyla tanımlanabilir ve maalesef günümüzde böyle bir kuram bulunmamaktadır. Kara delikler çok az sayıdaki parametrelerle tanımlanırlar ve bakıldığında çok şaşkınlık verici nesnelerdir, kara deliklerin tanımlanmasında üç parametre kullanılır bunlar: Kütle, elektriksel yük ve açısal momentum’dur. Bir gezegenin tanımlanmasında yüzlerce parametre kullanılırken 1967 yılından beridir kara delikler bu üç parametreye göre tanımlanmaya çalışılmaktadır. Bu üç parametreyi ise 1967 yılında Werner Israel tarafından ortaya atılan “saçsızlık kuramına” borçluyuz. Schwarzchild Kara Deliği Bir kara deliğin kütlesi her zaman sıfırdan büyüktür. Açısal momentum ve elektrik yükü sıfır olan kara deliklere “Schwarzchild Kara Deliği” denmektedir. Reisser Nordström Kara Deliği Kara deliğin elektrik yükü sıfır olmayıp açısal momentumu sıfır olduğu taktirde ise bu kara delik “Reisser Nordström Kara Deliği” ismini alır; fakat bilinen hiçbir süreç böyle bir cisim üretme olanağı vermediğinden bu tür kara delikler astrofizikte pek ilgi odağı olamamaktadır. Bu elektrik yüklü kara delik, çevresinden alacağı zıt elektrik yüklerinin emilmesiyle zamanla dağılabilir, sonuç olarak “Reisser Nordström kara deliği” doğada mevcut olma olasılığı pek bulunmayan teorik bir cisimdir. Kerr Kara Deliği Kara deliğin açısal momentumu olup elektrik yükü olmadığı takdirde “Kerr Kara Deliği” türü söz konusu olur, bu terim 1963 yılında bu tür cisimleri tanımlayan formülün mucidi olan Yeni Zellanda’lı Matematikçi Ray Kerr’in adına ithafen verilmiştir. “Reisser Nordstörm” ve “Schwarschild” kara deliklerinin aksine “Kerr Kara Deliği” astrofizikçiler tarafından büyük ilgi odağı olmuştur. Bununla birlikte bu kara deliğin açısal momentumlarının iyice zayıfladığı hallerde doğal olarak ‘Scwarzschild’ kara deliğini andırması mümkündür. Kerr-Newman ‘Kerr kara deliği’ elektriksel yüke sahip bir türde ise ‘Kerr-Newman’ kara deliği adını alır. Bu tür de var olma olasılığı pek mümkün olmadığından çok ilgi görmemektedir. Kara deliklerin oluşum ve evrim örneklerinde bu oluşumun çevresindeki cisimleri bir yığılım diski aracılığıyla emme eğiliminde oldukları ve maddenin yığılım diskini kara deliğin dönüş yönünde spiral çizerek döndürdükleri gözlenmektedir. Böylece cisim kendisini yutan kara deliğin açısal momentumuyla bir ilişki halinde olmaktadır, bu durumda astronominin ilgilenebileceği kara delikler Kerr kara delikleridir. Kara Delikler İle İlgili Komplo TeorileriKaybolan Malezya hava yollarına ait uçağın bulunamaması akıllarla uçak kara delik tarafından mı yutuldu sorularını akıllara getirmişti. Bir sosyal paylaşım platformunda soruları cevaplayan ABD Ulaştırma Bakanlığı sözcüsü eski genel müfettişi Mary Schiavo küçük bir kara deliğin değil Malezya uçağını Dünyamızı da yutabileceğini kaydederek kara delik şüphesinin mantıkdışı olduğunu söyledi. Çoğu astrofizikçi der ki tek bir evren yoktur! Bu düşünceyi savunların çoğu aynı zamanda kara deliklerin bu evrenlere geçmek için birer kapı olduğunu da savunurlar. Sthephen ve Lucy Hawking'in "The Secret Key Of Univerce (Evrene Açılan Anahtar)" kitabında yazdığı bir teoriye göre kara deliklerden çıkmak yaklaşık 5 milyon yıl sürdüğü için çıktığımızda kendimizi 5 milyon yıl ilerdeki bir paralel evrende buluruz. ( Dünya zamanına göre). Kara deliklerin içinin inanılmaz sıcaklık derecelerine ulaştığı tahmin edilirse ve yıldızları gezegenleri parçaladığı varsayılırsa bir cismin bir kara deliğin girdabından tek parça çıkması pek mantığa uymuyor. Kara delikler Paralel evrene açılan bir kapı ise bunun geri dönüşünün de olması gerekmez mi? Beyaz delik oluşumları ve varlığı kanıtlanmasa dahi araştırılmaya devam edilmektedir. Görebildiğimiz en yakın galaksi 14 milyar ışık yılı uzakta olabiliyorken 50 milyar ışık yılı uzaktaki gezegenler dahi biz varlıklarını kanıtlayamasak da olabilirler. Bilimin engin ışığı parlamaya ve keşifler devam ettikçe Evren daha birçok bilinmezliklerle şaşırtmaya devam edecektir. |
1 ek Kara DelikVikipedi, özgür ansiklopedi  Sadece 75 kilometre genişliğinde olmasına rağmen 10 adet Güneş kadar maddeye sahip olan ve dönmeyen bir kara deliğin 600 kilometre uzaklıktan görünüşü. Eğer bu fotoğraf gerçekten 600 kilometre uzaklıktan çekilmiş olsaydı kara delik tarafından yutulmamak ve aynı yükseklikte durabilmek için, uzay gemilerinin Dünya'dan kalkış yaparken harcadıkları enerjinin 400 milyon katı gerekirdi.Ölen bir yıldız, eğer güneşimizin üç mislinden daha ağırsa, nötron yıldızı seviyesinde kalamaz, çekirdeğindeki tepkime ve yoğunluk artması devam eder ve "kara delik" haline gelir. Eğer güneşimizi 1cm³(santimetreküp) hacmime sıkıştırabilseydik, 1cm³'lük karadelik yapmış olurduk. Bir an için bu yapmış olduğumuz 1cm³'lük sıkıştırma işleminin karadeliğe dönüşmediğini düşünelim; en azından 1cm³'lük cisim, güneşle aynı ve eşdeğer kütleye,yoğunluğa ve kütle çekim kuvvetine eşit olacaktır. Bu bile muazzam bir durumdur. Güneş sistemindeki diğer sekiz gezegende 1cm³'ün çekim kuvvetinde yörüngede döneceklerdir. Karadelikler evrendeki en kararlı ve en uzun ömürlü kavram olmalarına rağmen sonsuza kadar yaşayamazlar, çünkü Hawking Işıması yaparak çok yavaşça enerjilerini kaybederler. Hawking Işıması elimizdeki teknoloji ile tespit edilebilecek bir ışınım değildir. Kara delikler özellikleri gereği başka ışıma yapamazlar çünkü yüzeylerinden kaçış hızı ışık hızından yüksektir. Kara deliğin yüzeyinde bir fener yakabilseydik, fenerin ışığı yerçekiminin etkisi ile kara delik yüzeyine geri bükülecekti. Devamı için lütfen tıklayınız.>> Kara Delik (Vikipedi) |
1 ek Kara Delik Bilim adamlarının, 12 Aralık 1970 tarihinde Kenya kıyılarından ilk X-ışın uydusu "Uhuru" yu uzaya fırlatmaları ile, astronominin uğraşı alanı daha da genişledi. Uydu, kısa bir zaman içinde düzinelerce X-ışın kaynağı bulmasına rağmen bu sayıyı ilk iki yıl içinde 339 a çıkarttı. Bulunan bu kaynakların çoğunun şiddeti düzenli iken, az miktarda bulunan diğer X-ışın kaynaklarının şiddeti oldukça düzensiz idi. Astronomlar yeni kaynakları anlamaya çalıştılar. Onlar için sorun, X-ışınlarının kaynağının ne olduğu idi! X-ışın gözlemlerinden elde edilen koordinatların optik yolla gözlenmesi ile çift yıldızların böyle bir elektromanyetik ışınıma neden olabileceği anlaşıldı. Bununla birlikte gözlemler çift yıldızlardan birinin oldukça sönük olduğunu gösteriyordu. Teorisyenler, X-ışınlarının açıklanabilir bir modelini kısa bir zamanda formülize edip, ortak bir tahminde birleştiler. Görünür yıldızın yüzeyindeki madde, görünmeyen bileşeninin etrafındaki bir yörüngeye çekiliyordu. Çekilen bu madde helozonik bir yol ile görünmeyen bileşenin üzerine ışık hızına yakın bir hızla düşerek, X ışın üretimine neden oluyordu. Ama görünmeyen bu bileşenler neydi? Astronomlar o zamanlara kadar yeni birkaç "nötron" yıldızı bulmuşlardı. Bu nötron yıldızları Güneş'in kütlesinin 1.4 ile 3 katı arasında bir kütleye sahipken, genişlikleri birkaç kilometreyi geçmiyordu. Buradan anlaşılacağı gibi, böyle büyük bir kütlenin, böyle küçük bir hacime sığması ile yıldız yoğunluğu inanılmaz bir şekilde artıyordu. Bu da çevresinde oluşturduğu inanılmaz çekim kuvvetini açıklayabiliyordu. Bu yolla yapılan açıklamalarla X-ışın çiftlerinin doğasının çözüldüğü zannedildi. Daha sonra, kaynakların farklı olduğu görüldü ve herşey değişti. Astronomlar, keşfedilen bir X-ışın kaynağının, 9. kadirden HDE 226868 adlı mavi bir yıldızla ilişkisini keşfettiler. Paul Murdin ve Louise Webster gözlemlerden yıldızın kütlesini, Güneş kütlesinin (Mo) 23 katına eşit olduğunu buldular. Bu yıldız, bir çift yıldız sisteminin parçasıdır. Sistem, Güneş'ten 8,200 ışık yılı uzaklıkta bulunmakta ve sistemin üyeleri birbirleri etrafında 5.6 günlük bir peryot ile dönmektedirler. Astronomlar sistemin görünmeyen bileşeninin kütlesini, HDE 226868'nin gözlemlerden elde edilmiş kütle değeri ile dönme peryodundan itibaren hesapladılar. Bu görünmeyen bileşenin kütlesi, Güneş kütlesinin 10 katına eşitti. Bulunan bu değer bir nötron yıldızının kütlesinden oldukça büyüktü. O zaman bu bir "kara delik" olmalıydı! Elde edilen bu değer astronomları heyecanlandırdı. Kara delik veya en azından yoğun görünmeyen yıldızlar, 1784'de İngiliz astronom John Michell tarafından önerilmişti. Ama böyle yıldızların var olabileceği ise 1939'da Robert Oppenheimer ve onun öğrencisi Hartland Snyder tarafından gösterilmişti. Oppenheimer, araştırma sonuçlarının bilim dünyasında yayınlamasıyla, çevresinden büyük tepkiler gördü. Kara deliklerin sahip oldukları bu özellikler o güne kadar bulunan fizik teorilerine oldukça ters idi. Peki neydi bu farklı özellikleri? Büyük kütleli yıldızlar korlarındaki yakıtlarını bitirmeleriyle, koru dengede tutan nükleer kuvvet ve dolayısıyla iç basınç kaybolur. Böylece yıldızın korunda bulunan ağır elementlerin çekim kuvveti üstün gelerek yıldızın kendi içine çökmesine yol açar. Çekimsel çökme kaçınılmaz sona doğru ilerledikçe yıldızda üretilmiş olan ışık ışınları yıldızın yüzeyine doğru çekilir. Sonunda çökme öyle kritik bir aşamaya ulaşır ki, artık yıldızdan hiçbir ışık ışını kurtulamaz. Çöken yıldızın ışığının bile kaçamayacağı boyutlara değin büzüldüğünde yıldız, kendi "olay ufkunun" altında kalır. Olay ufku, ardında ne olup bittiğini bilmediğimiz bir duvar gibidir. Bu ufkunun içinde kalmış madde ve enerji sanki, evrenden izole olmuştur ve buradan hiçbir şey kaçamaz. Astronomlar uzun araştırmalardan sonra ilk kara delik adayı olan Cyg X-1 i Uhuru uydusunun gözlemleri sayesinde keşfettiler. Onlara göre X-ışınları, çift sistemin dev yıldızının yüzeyinden gelen maddenin kara delik adayı Cyg X-1 in yüzeyine düşmesi ile oluşuyordu. 1970'lerin başlarında, X-ışın kaynaklarının çoğunun hala tam olarak ne olduğu belirlenememişti. 1978'de Nasa'nın, Einstein X-ışın uydusunu uzaya yerleştirmesi ile astronomlar o güne kadar keşfedilmemiş 1000 yeni X-ışın kaynağı buldular. Bulunan bu kaynakların bazıları şüphesiz kara delik olabilirdi ama astronomların bu kaynaklar hakkındaki çalışmaları onların birer nötron yıldızı olduğunu gösteriyordu. Nötron yıldızlarının sayıları bu gözlemlerle günden güne artarken, kara delik adaylarının sayısı Cyg X-1 ile sınırlı kalıyordu. Neden şimdiye kadar kara deliklerden daha çok nötron yıldızı bulundu? Karadeliğin oluşması için, nötron yıldızlarının kütlesinden daha fazla bir kütleye ihtiyaç vardır ki bu miktarda en az 3Mo olmalıdır. Ama bir yıldızın evrimi boyunca ve çökme esnasında kaybettiği kütle, yıldızın son kütlesinin önemini arttırmaktadır. Böyle bir karadeliğin oluşması için yıldızın başlangıç kütlesinin en az 10Mo veya bu limitten daha fazla bir kütle içermesi gerekmektedir. Bununla birlikte yapılan hesaplar, astronomlar tarafından bulunan her bir kara delik için 3 tane nötron yıldızının bulunması gerektiğini göstermektedir ki bu durumda bazı şeyler yanlış olabilir! Cyg X-1'nin bulunmasından beri astronomlar iki yeni kara delik adayı buldular. Bu adayların belirlenmesi süreci içinde 500 den fazla nötron yıldızı bulundu. Cyg X-1 hala en iyi kara delik adayıdır. Fakat keşfinden 20 yıl geçmesine rağmen bazı astronomlar Cyg X-1'in, bir kara delik adayı oluğundan şüphelenmektedirler. Büyük problemin en iyi adayını yıldızın kütlesi belirlemektedir. Astronomlar iyi bir adayın en azından 3Mo kütlesine sahip olması gerektiğini bilmektedirler. Ama astronomlar, bir çift sistemin içinde bulunan bir kara delik adayının kütlesini nasıl bulabilirlerdi? Bunun için astronomların görünür yıldızın kütlesini ve çift sistemin yörüngesinin eğimini bilmeleri lazımdır. Hemen hemen bütün adaylar için bu parametreler bilinmemektedir. Örneğin, kütlenin bulunmasında en önemli parametre olan yörüngenin eğimi, çoğu kara deliklik adayında bulunamamıştır. Çünkü kara delik adaylarının içinde bulunduğu sistem, bir örten çift yıldız sistemi değildir. Peki en iyi kara delik adayı olan Cyg X-1 in yörünge eğimi nedir? Bunun için yapılan teorik hesaplar sistemin eğimini 30o olarak göstermektedir. Buradan itibaren görünmeyen bileşenin kütlesi 7Mo olarak hesaplanmıştır. HDE 226868 nin kütlesi tam olarak bilinemediğinden Cyg X-1 e olan çekimsel etkisi de tam olarak anlaşılamamaktadır. Gözlemler, HDE 226868 nin büyük, mavi bir dev olduğunu gösterir. Astronomlar bu özellikleri taşıyan yıldızların spektrel tiplerinden itibaren kütle değerlerini bilmektedirler ama buradaki, belirsizlik kara delik adayının bu yıldızdan çaldığı madde miktarıdır. Çalınan madde miktarı hakkında yapılan bir araştırmada Charles T.Bolton ve Douglas R.Gies HDE 226868'nin çok az bir kütle kaybettiğini buldular. Bu çalışmadan başka Bohdan Paczynski ve John Bahcall, Cyg X-1'in kütlesini HDE 226868'in kütlesinden bağımsız hesaplayarak Cyg X-1 in yaklaşık 10Mo e sahip olduğunu buldular. Astronomlar çok kuvvetli delillere sahip olsalar bile henüz Cyg X-1'in kesinlikle bir kara delik olup olmadığını bilememektedirler Cyg X-1'in diğer kara delik adayları ile karşılaştırılması, astronomlara yardım edebilir. Diğer en iyi aday, Büyük Magellan Bulutsusu'nda yer alan LMC X-3 diye bilinen X-ışın kaynağıdır. Anne Cowley, David Crampton ve Jonh Hutchings LMC X-3 ün en kuvvetli kara delik adayı olduğunu gösterdiler. Cowley ve çalışma arkadaşları, 1970'li yılların ortasında Magellan Bulutsusunda X-ışın kaynakları aramaya başladılar. Bu astronomların birkaç kara delik adayının spektrumlarını elde etmiş olmalarına rağmen onların kara delik olabileceğine dair sağlam deliller gösteremediler. Sonra, Einstein uydusu daha uzakta bulunan kaynakların pozisyonunu belirledi. Bu uydudan gelen yeni verilerin indirgenmesi ile Cowley, kaynaklardan birinin spektrumunda iki ayrı yerde farklılıklar gördü. Cowley, bazı şeylerin yanlış olduğundan emindi. Bundan dolayı bu farklılığı bulmaya karar verdi. Birçok gözlemin tekrar incelenmesi ile cismin spektrumda gerçekten farklılıklar görüldü. Spektrel çizgiler kaymıştı. Bir çift sistem vardı ve bileşenlerden biri görünmüyordu. Görünen bileşen 17. kadirden bir anakol yıldızı olup yörüngesi üzerinde 235 km/sn lik inanılmaz bir hızı vardı. Böyle bir hızla görülen bileşen yörüngesi üzerindeki bir turunu 1.7 günde tamamlıyordu. Acaba görünmeyen bileşen bir kara delik miydi? Cowley ve Crompton heyecanlandılar. Çalışmalarını baştan aşağı kontrol edip görünmeyen bileşenin kütlesini 9Mo olarak buldular. O halde bu bir kara delik adayı idi. Diğer kara delik adaylarında olduğu gibi, bu çalışmada da bazı tereddütler vardı. Bunlarında hesaba katılması ile elde edilen sonuç, görünen bileşenin 3Mo sine sahip olduğunu gösteriyordu ki, bu da bir kara delik olmak için yeterli bir miktardı. Onlara göre en iyi kara delik adayı 3Mo ile 11Mo kütlesine sahip yıldızlardır. Üçüncü kara delik adayı ise A0620-00 diye bilinen ve 1980 li yılların ortasında Jeffrey McClintock ve Roland Remilland tarafından keşfedilmiş olandır. Çalışmayı yaptıkları sistemde bulunan görünmeyen bileşen, görünen bileşenden daha fazla bir kütle içeriyordu. Bu yüzden McClintock görünmeyen bileşenin etrafındaki yörüngede dönmekte olan küçük kütleli yıldızla çalışmak istedi. Çünkü bu durumda görünmeyen bileşenin kütlesini daha kesin bulabileceğini tahmin ediyordu. Kaynak :Astronomy |
| Saat: 14:49 |
©2005 - 2024, MsXLabs - MaviKaranlık