Kara Delikler

Dönülmez akşamın ufkundayız.Vakit çok geç.

Yahya Kemal Beyatlı

Kara delikler yirminci yüzyılın en ilginç buluntularından birisi. Bunlar son derece yoğun yıldız kalıntıları. Bir kara deliğin içinden bir çay kaşığı madde alabilseydik bunun milyonlarca ton ağırlığında görürdük. Bu madde yoğunluğu büyük bir çekim gücü yaratıyor ve karadeliğe yaklaşan cisimlerin kara delik tarafından yutulmasına neden oluyor. Kara deliğin çekim gücünden ışık bile kaçamıyor; karalığı bu yüzden.

Kara delik gibi yoğun, ışığı bile hapsebilen nesnelerin düşünülmesi çılgınca geliyor.

Kara delik kavramından söz eden ilk kişi John Michell adında bir İngiliz bilim adamı. Mitchell 1724 yılında doğmuş; yani, Newton’ın ölümünden 3 yıl önce. John Michell’ın kara delik düşüncesi Newton’ın kütle çekimi kuramının doğal bir sonucu.

Newton cisimlerin birbirlerini çektiklerini söyler. Dünya üzerinden boşluğa düşmememizin nedeni bu çekimdir. Dünya bizi kendine doğru sıkı sıkıya çeker. Dünyanın kendisi de güneş tarafından çekilir ve diğer gezegenler gibi onun çevresinde döner.

Kütle çekimi cisimlerin kütleleriyle doğru orantılıdır. Cisim ne kadar ağırsa çekimi de o kadar kuvvetli olacaktır.

Newton aynı zamanda ışık konusunda da çalışmış ve çeşitli kuramlar ileri sürmüştür. Newton’a göre ışık parçacıklardan oluşur. Parçacık ise en azından o dönem için kütlesi, dolayısıyla, ağırlığı olan bir şeydir. Günümüzde ağırlığı olmayan parçacıklar olduğunu da biliyoruz. Örneğin, ışık foton denilen ve kütlesi, ağırlığı olmayan parçacıklardan oluşur.

Işık kütlesi olan parçacıklardan oluşuyorsa ışığın da kütle çekiminden etkileneceğini düşünmek geçerli bir çıkarım olacaktır. Ama bu çıkarımı yapmak Newton’a değil Michell’a nasip olmuştur.

John Michell, birden fazla alanda çalışma yapan bilim adamlarından birisidir. Kütle çekimi, ışık, manyetizma, jeoloji gibi değişlik alanlarda çalışmış ve değerli bulgulara ulaşmıştır. Örneğin, yerçekiminin gücünü ölçmek için kullanılan deney aygıtlarını tasarlamış ve üretmiş ama ölçüm yapmaya fırsat bulamadan ölmüştür. Aygıtlar Henry Cavendish’e geçmiş ve yerçekiminin sayısal değeri bu aygıtları kullanan Cavendish tarafından hesaplanmıştır.

Michell, doğal olanlarından çok daha iyi yapay mıknatıs üretim teknolojisini bulmuş ve geliştirmiştir. Yapay mıknatıslama halen onun adını taşır. Deprem konusunda da çalışmış, depremlerin nedenini oldukça doğru bir şekilde, toprak katmanlarında dolaşan sismik dalgalar şeklinde tanımlamıştır. Yer altındaki depremlerin tsunamiye yol açabileceğini de ortaya çıkarmıştır.

Michell, 1783’de yani, ölümünden 10 yıl önce, Cavendish’e son derece ağır yıldızlardan söz eden bir mektup göndermiştir. Böyle bir yıldız o kadar ağır olur ki kendi ışığının bile kaçmasına izin vermez.

Işığının kaçmasına izin vermeyen cisimler o zamanlar kara yıldız olarak adlandırılmış. Bunlara kara delik denmesi çok sonradır. Kara delik teriminin yaygınlaşmasını sağlayan kişi John Wheeler adında Amerikalı bir bilim adamıdır. Terimin yaygınlaşmasını Wheeler sağlamış olsa da Wheeler bu terimi kendisinin uydurmadığını söylemiştir. Kara delik terimini ilk kez kullanan kişi Anne Ewing adında bir kadındır ve Ewing 1964 yılında Amerikan Bilimsel İlerleme Derneği’ne gönderdiği bir mektupta kara delikten söz etmiştir.

Kara deliklerden ilk olarak 1783’de söz edilmesine karşılık bu kavramın 1960’larda yaygınlaşması ilginç bir durumdur. Bunun bir nedeni yine Newton’ın görüşleridir.

Newton ışığın temelde parçacıklardan oluştuğunu savunuyordu. Başka bilim adamları ise buna karşı çıkıyordu. Işık parçacıklardan oluşuyorsa, iki ışık demeti karşılaştığında neden bu parçacıklar birbirleriyle çarpışmıyordu? Newton bu soruya karşı kendi görüşünü kurtarmak için ışığın bizim maddeden daha küçük ve hafif bir maddeden oluştuğunu, bu yüzden diğer cisimlerle ve birbirleriyle çok etkileşmediklerini öne sürdü.

Ama ışığın parçacık karakterinin yanıtlayamadığı başka itirazlar da bulunuyordu. Örneğin, ışık çeşitli engellerle karşılaştığında girişim kalıpları oluşturuyordu. Girişim kalıpları ise parçacıkların değil dalgaların bir özelliğiydi. O zaman ışık bir parçacıklardan değil dalgalardan oluşmalıydı. Özellikle bu itiraz çok kuvvetliydi ve yirminci yüzyılın başına kadar da bilim adamları çoğunlukla ışığın dalga temelli olduğuna inandı. Bu da, ışığı bile hapsedebilecek kara yıldızların bulunabileceği düşüncesinin bir kenara bırakılmasına neden oldu.

Kara delikler kendi ışıklarını bile içlerinde hapseder. Yakınlarında bulunan cisimleri de acımasızca parçalayıp yutarlar.

Ama kara delikler ne kadar yakınlarındaki cisimleri yutar? Dünya çok uzaktaki bir kara delik tarafından yutulabilir mi?

Kara deliklerin ışığı ve cisimleri yutabileceği sınıra olay ufku denir. Bu sınırın ötesinde hangi olayların olup bittiğini bilemeyeceğimiz için sınır olay ufku olarak adlandırılmıştır. Kara deliğe yeterince yaklaşan cisimler bu ufkun ötesinde kaybolur. Yahya kemal Beyatlı’nın yazımızın başında yer verdiğimiz dizesi gibi. Şiirin devamı da tam anlamıyla kara deliği anlatmaktadır :

Geniş kanatları boşlukta simsiyah açılan
Ve arkasında güneş doğmayan büyük kapıdan
Geçince başlayacak bitmeyen sükunlu gece.

Einstein, “Hayal gücü bilgiden daha önemlidir. Çünkü bilgi şu anda zaten bildiğimiz şeylerle sınırlıyken hayal gücü ileride bilebileceğimiz ve anlayabileceğimiz şeyleri de kapsar.” demiş. Yahya Kemal Beyatlı’nın hayal gücü bu sözü doğrulamaktadır sanki.

Kara deliklerin olay ufkunun, bir başka deyişle cisimleri yuttuğu uzaklığın rakamsal değeri bilim insanlarınca hesaplanmıştır. Bu değer yaklaşık olarak 2.95 x M/Mgüneş km’dir. Burada M, kara deliğin kütlesi, Mgüneş de güneşin kütlesidir. Güneşten 5 kat fazla kütleye sahip bir kara deliğin olay ufku, yarıçapı yaklaşık 15 km olan bir küredir diyebiliriz. Böyle bir kara deliğin 15 km yakınına gelen cisim kara delik tarafından parçalanarak yutulur. 15 km’den uzaktaki cisimler ise kara deliği belli bir ağırlığı olan herhangi bir gök cismi gibi algılar. Kara delik, uzaktaki cisimlere yalnızca belli bir çekim etkisi uygular.

15 km evren ölçeğinde oldukça küçük bir değerdir. Ama kara delikler de genel olarak güneşten onlarca, yüzlerce, binlerce hatta bazen milyonlarca kat daha fazla kütleye sahiptir. Örneğin, içinde bulunduğumuz Samanyolu galaksisinin merkezinde, güneşten yaklaşık 4 milyon kat ağır bir kara deliğin olduğu düşünülmektedir.

Kara delik kara ise onları nasıl görebiliriz? Galaksimizin merkezinde son derece ağır bir kara delik olduğunu nereden biliyoruz ya da düşünüyoruz?

Kara delikler dolaylı yollardan anlaşılır. Bir yol, yıldızları incelemek ve ışıklarında değişiklik olup olmadığını saptamaktır. Yıldızın önünden geçen bir kara delik, geçiş süresince yıldızın ışığını emecek ve ondan gelen ışığın azalmasına neden olacaktır. Bu yöntemle saptanan en az bir kara delik bulunmaktadır.

Bir başka yöntem, anormal yüksek hızlarda dönen cisimler bulmaktır. Kara deliğin kütlesi ne kadar fazla ise uyguladığı çekim gücü o kadar fazla olur, yakınındaki cisimleri o kadar yüksek hızlarda kendi çevresinde döndürür.

Galaksimizin merkezine yakın bir yıldız saniyede 5 bin kilometre gibi çılgın bir hızda dönmektedir. Bu yıldızı bu hızda döndürebilen şey çok yoğun olmalıdır ve bu yoğunluktaki bir şey de ancak bir kara delik olabilir.

Peki, kara delikler tarafından kapılan cisimler ne olur? Kara delik sonsuza kadar varlığını sürdürür mü?

Bir zamanlar kara deliklerin sonsuza kadar var olacakları düşünülmüş. Sonra yapılan hesaplar ve gözlemler ise kara deliğin bir tür ışıma yaparak yavaş yavaş buharlaştığını, yani yok olduğunu ortaya koymuş. Bizim için iyi bir haber olabilir bu; bir kara delik tarafından yutulmadan önce o kara delik yok olabilir.

Öte yandan korkmaya devam da edebiliriz; kara deliklerin buharlaşması en yavaş süreçlerden birisidir.

Reklamlar

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s


%d blogcu bunu beğendi: