Kara Delik
Son 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.Bu tür bir yıldız, yaşamının son evresinde içerdiği tüm termonükleer yakıtları yakarak tükettiğinde, kararsız duruma gelir ve kütleçekiminin etkisiyle büzülmeye başlar. Yıldızı oluşturan maddenin tümünün olanca ağırlığıyla merkeze doğru çökmesi, yıldızın sıfır hacim ve sonsuz yoğunluk noktasına kadar sıkışmasına neden olur; cismin bu durumuna tekillik denir. Bir kara deliğin yapısının ayrıntıları Albert Einstein’ın genel görelilik kuramına (bak. görelilik) dayalı olarak hesaplanabilir. Tekillik kara deliğin merkezini oluşturur ve cismin “yüzeyi” olarak tanımlanan olay ufkunun arkasında gizlenir. Olay ufkunun içinde kaçma hızı (maddenin, herhangi bir gökcisminin kütleçekimi alanının etkisinden kurtulmak için sahip olması gereken hız) ışık hızını aşar, bu nedenle de ışık ışınları bile kara delikten uzaya kaçamaz. Işınım salmayan büzülmüş yıldızların varlığını ilk kez 1916’da Alman astronom Karl Schwarzschild saptadı; sonraları olay ufkunun yarıçapı, Schwarzschild yarıçapı olarak adlandırıldı. Schwarzschild yarıçapının büyüklüğünün, çöken yıldızın kütlesiyle orantılı olduğu kabul edilir. Kütlesi Güneş’inkinden 10 kat daha büyük olan bir kara deliğin yarıçapı 60 km olacaktır.
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.
MsXLabs.org & Ana Britannica
Son düzenleyen _Yağmur_; 28 Nisan 2017 14:38
