Ahmed Sacit Yurttutan

İnsanlar çok eski zamanlardan beri karadelikler ve onun oluşu hakkında çeşitli birçok şey düşünüp onlara bir anlam verme çabasına gitmiştir. Bunun sonucunda karadelikler hakkında teoriler bilimsel kanunlar ve bunların içinde birçok yasaya değinmişlerdir. Bunlar , deney ve gözlemler sonucu elde edilen sistematik verilerin denklemler düzeyinde somutlaştırılarak teoriye, bilimsel kanunlara ve yasaya aktarılmış halidir. Bu aktarılmalar zamanla Albert Einstein, John Wheeler, Leonard Susskind, Stephen Hawking, Gerard T’hooft gibi bilim insanları tarafından söylenip temelinde bilgi kaybı sebebiyle de çürütülmüş veya gelişmiştir. Bir yandan karadelikler savaşı da başlamıştır.

Karadelikler astrofizikte çok büyük kütleli olan ve çok güçlü çekim kuvvetleri nedeniyle oluşturduğu çekim alanı her türlü maddesel oluşumun ve ışınımın kendisinden kaçmasına izin vermeyecek derecede güçlü olan büyük kozmik bir cisimdir.

Bu kozmik cisimler ilk olarak 18.yüzyıl sonlarında Newton’ın evrensel çekim kanunu kapsamında doğmuş Albert Einstein’ın da genel görelilik kuramının ortaya atılmasıyla gelişmiş ve bununla birlikte Karl Schwarzschild tarafından “Einstein alan denklemleri” nin merkezi bir alan denklemini içeren bir denklem yayınlamıştı. Ve kara delikler üzerine ilk sağlam belirtilerin gözlemleri 1960'lı yıllara dayanır. Kara delik terimi de bu yıllarda Afrikalı fizikçi John Wheeler tarafından ortaya atılmıştır.

Cygnus x-1 adlı gök cismi keşfedilen ilk kara deliktir. Kara deliklerin varlığını yaydığı x ışını, gama ışınları ve Hawking ışınları ile tespit edebiliriz.

X IŞINI

X ışını, görünür ışığa benzer şekilde elektromanyetik radyasyonun bir şeklidir. X ışını çok yüksek enerjiye sahiptir.

GAMA IŞINI / IŞINIMI

Gama ışını veya gama ışıması, atom altı parçacıkların etkileşiminden kaynaklanan belirli bir titreşim sayısına sahip elektromanyetik ışınımdır. Genelde uzayda gerçekleşen çekirdeksel tepkimelerin sonucunda üretilirler.
Bir dağ kütleli kara delik yayınlayacağı X ışını ve gama ışınları tüm dünyanın elektrik ihtiyacını karşılayabilir. Bu sebeple kara deliklerin varlığı saptanabilir.

HAWKİNG IŞINIMI

Bu ışınımı anlamanın bir yolu kuantum mekaniğine göre bütün uzay sanal parçacık ve karşı parçacık çiftleriyle doludur. Yani boşluğun hiçbir zaman boş olmadığı fikriyle ilişkilidir. Gerçek parçacık denmesinin sebebi ise detektörde doğrudan gözlemlenemezler fakat bunların dolaylı etkileri ölçülebilir ve varlıkları, uyarılmış hidrojen atomundan yayınlanan ışık tayfında gözlenen Lamb kayması dediğimiz bir kayma sayesinde doğrulanır.

Şimdi bir karadeliğin yakınındaki böyle bir sanal parçacık çiftinin  içindeki parçacıklardan birinin olay ufkunu geçmesi diğerinin ise dışarda kaldığı bir durumu düşünürsek bu durumda birbirlerini yok edemezler. Dışarda kalan parçacık ya da karşı parçacık da daha sonra kara deliğe düşebilir ama belki de sonsuza kadar ondan kaçabilir. İşte bu son durumda sanki kara delikten yayılan bir ışınım gibi görülür. Yaptığı bu ışınlar ile 1964’te ilk defa varlığından haberdar olduğumuz bu yapının kara delik olduğunun anlaşılması ise 1971-1972 yıllarındaki araştırmalara kadar mümkün olmamıştır.

Bu araştırmalardan sonra kara deliklerin özellikleri, yapısı ve oluşumuyla ilgili çok düşünülmüş ve bu konuda birçok  makale, tez sunulmuştur.

KARA DELİKLER NASIL OLUŞUR?

Kara delikler birkaç şekilde oluşabilir. Bu yollardan birisi yıldızların çökmesidir.  Yıldızların çökmesini anlayabilmek için yıldız yaşam döngüsünü anlamamız gerekiyor.

Bir yıldız kütle çekim nedeniyle çok büyük miktarda hidrojenin kendi üzerine doğru çökmeye başladığında biçimlenir ve atomlar birbirleriyle daha sık ve daha yüksek hızlarda çarpışmaya başlayarak yıldız ısınır. Sonunda öyle sıcak hale gelir ki hidrojen atomları çarpıştıklarında artık birbirlerinden sekmez, bunun yerine helyumu oluşturacak şekilde kaynaşırlar. Biliyoruz ki bizim güneşimizde; %71 hidrojen, %26,5 helyum, %2,5 diğer gazlar bulunur. Bununla birlikte güneşimizin neden kara deliğe dönüşemediğini sorgulayabiliriz.

Bu oluşumu açıklamaya devam edersek Füzyon adı verilen bu tepkimede serbest kalan ısı gazın basıncını kütle çekim etkisini dengelemeye yeterli olana dek artırır ve gazın büzüşmesi durur. Ancak en sonunda yıldız hidrojeni tükenir ve soğumaya dolayısıyla da büzüşmeye başlar. Bir yıldızın kütlesi Chendreskar sınırından azsa büzüşme durur ve beyaz cüceye dönüşür. Öte yandan Chendreskar üzerinde bir kütleye sahip olan yıldızlar, yakıtlarının sonuna geldiklerinde kara deliğe dönüşebilir. Bununla birlikte sonuç olarak yıldız, nükleer yakıtını bitirdiğinde dışa doğru basıncı koruyacak hiçbir şey olmayacak ve yıldız kendi kütle çekimi nedeniyle çökmeye başlayacak, bozuldukça yüzeydeki kütle çekimi alanı güçlenecek ve kaçıp kurtulma hızı artacaktır. Yıldızın yarı çapı otuz kilometrenin altına inene kadar kaçıp kurtulma hızı saniyede 300.000 kilometreye ışığın hızına kadar artmış olacaktır ve sonra yıldızdan yayılan herhangi bir ışık sonsuzluğa kaçamayacak, kütle çekim alanı tarafından çekilecektir. Böylelikle yıldız karadeliğe dönüşmüş olur.

Başka bir oluşumda, Nebula adı verilen gazların bir araya gelmesiyle oluşabilirler bu gazlar yıldızlar arasında bulunan boşluklarda yer alan ve yıldızların yaydıkları ışık enerjisi ile görünür hale gelen yoğun gaz ve toz bulutlarıdır ve galaksilerin temel bileşenleridir.

Kara delikler bu şekilde yollarla oluşabildiği gibi süpernova patlamalarında ya nötron yıldızı ya da kara delik oluşur. İki nötron yıldızının bir araya gelmesiyle de oluşabilir.

“KARA” DELİKLER

“Bu tür kozmik cisimler ışık yaymadıklarından kara delik olarak nitelendirilirler.” Diye klasik bir cevap verebiliriz fakat diğer durumu göz ardı edemeyiz.

Anlattığım Hawking ışınına sanal parçacık ve karşı parçacık yaydığı yani parçacık yaydığını ve bu sayede kütle kaybettiğini, bu noktada Einstein’ın izafiyet teorisinin “kara delikler küçülemez yani olay ufuklarının alanı azalamaz” bahsinin tersine kütle kaybettiğinin söylenmesi bilim dünyasını şaşırtan yeni bir teoriydi. Bun sebeple ki “kara” delikler o kadar da kara mı(?) sorusuna o kadar da kara olmadığı düşünülüyor diye cevap verebiliriz.

BİR YILDIZ ÇÖKÜP KARADELİK OLUYORSA GÜNEŞİMİZ DE BİR YILDIZ?

Güneşimiz bir kara deliğe dönüşse bile dünya o kara deliğin içine düşmeyecektir. Çünkü bir kara deliğin çekim kuvveti yalnızca dönüştüğü nesne kadar olabilir. Yani güneşimiz bir gün kara deliğe dönüşse bile çekim kuvveti güneş ile aynı olacaktır. Sonuç olarak gezegenler şu anki güneşin etrafında döndükleri gibi o zaman da kara deliğin etrafında dönerler. Ancak güneşimiz hiçbir zaman bir kara deliğe dönüşmeyecek çünkü dönüşebilmesi için yeterli kütleye sahip değil.
 

GENÇ'ın Yazısı.