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 Türleri
1)-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 Teorileri
Kaybolan 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.
