Her Şey İçine Çeken Kara Delikler Nasıl Keşfediliyor?

Önerilen Video ▼

Her Şey İçine Çeken Kara Delikler Nasıl Keşfediliyor?

Kara deliklerle ilgili bir şey duyduysanız, o da büyük olasılıkla kara deliklerin olay ufkundan hiçbir şeyin, ışığın bile kaçamayacağıdır.

O zaman hiçbir şey kara delikten kaçamazsa, biz onları nasıl gözlemleyebiliriz ki? Kara deliklerin var olduklarını nasıl bilebiliriz?

Şöyle, kara deliğe sıkışan şeyler yalnızca olay ufkunun içindeki maddelerdir. Kara delikler olay ufuklarının dışındaki maddeleri ise yerçekimi ile çekmeye çalışır ve bu şeylere bakarak yakınlarda bir kara delik olduğunu anlayabiliriz.

Örneğin çok sayıda yıldız çiftleri, birbirlerine uyguladıkları çekim etkisiyle birbirlerinin etrafında yani yörüngelerinde dönmektedir. Ancak bazı yıldızlar kendi eşlerinin yani diğer bir yıldızın etrafında değil, çok yüksek miktarda x-ışını yayan cisimlerin etrafında dönüyor.



X ışını yayan bir cismin yörüngesinde olan yıldızların, kütlesel ve döndükleri yörüngenin özelliklerini inceleyerek, x ışını yayan cismin ne kadar büyük ve ağır olduğunu bulabiliriz.

Gözlemlenen çok sayıda yıldızın, yörüngesinde döndükleri eşi, yani yıldız olmayan ve x ışını yayan cisimler Güneş'in kütlesinin 5-10 katı büyüklüğündedir ve bir yıldız değildir, etraflarına ışık yaymazlar. Görünmezler fakat oradadırlar. Çünkü görünmeyen bu çok kütleli bir şeylerin etrafında başka yıldızlar dönmektedir. Biz, bu büyüklükte ve kütlede gözlemlenen, kara delikten başka bir cisim daha bilmiyoruz.

Bazen bir kara deliğin keşfi için yörüngesinde dönen bir yıldıza bile ihtiyaç duyulmaz. Bir cismin etrafında dönen ve bu cismin yörüngesine paralel ilerleyen başka cisimlerin, ani bir çekim kuvvetiyle bir anda hızlanıp, bu hızla yörüngeye girmeden aniden uzaya savrulmasıyla etrafa x ışınları yayılır. Bu yayılan x ışınları ve radyo dalgaları, yıldız olmayan bir nesnenin kütlesini belirlemek için kullanılabilir. Bu duruma; suda oluşan bir girdabın yanından geçen başka bir cisim, girdabın etrafında oluşan döngü sebebiyle henüz girdaba yakalanmadan hızlı bir şekilde suyun diğer kısımlarına savrulması örnek verilebilir.



Bazı durumlarda bu cisimler nötron yıldızları olurlar, ancak bir nötron yıldızından çok daha ağır olan diğer cisimler ancak kara delik olabilir.

Samanyolu dahil çok sayıda galaksinin merkezinde x-ışınları, radyo dalgaları ve kızıl ötesi ışın yayan ancak görünür bir ışık yaymayan çok yüksek kütleli nesneler vardır. Bu cisimlerin muazzam derecede ağır olduğunu ise yakınlarındaki yıldızların ve sıcak toz bulutlarının yörüngelerindeki dönme şekillerinden biliyoruz. Bu yörüngeler, nesnelerin hem çok ağır hem de çok küçük olduklarını gösteriyor. Yıldızların ya da yıldız kümelerinin etrafına dağılmış farklı cisim kümeleri yoktur. Bu durumda, biraz önceki örnekte verdiğim gibi etrafına x ışınları ve farklı cisimler savuran tek şeyin süperkütleli kara delikler olduğu ortaya çıkıyor.



Örneğin, Samanyolu'nun ortasında birçok yıldız, "Sagittarius A *" adlı bir x ışını, radyo dalgası ve kızılötesi ışınım yapan ve Güneş'in 4 milyon katı büyüklüğündeki bir cismin etrafında ve çok çok küçük bir yörüngede, çok hızlıca dönmekteler. Ayrıca çok fazla yoğun olan iki nesnenin birbirlerine uyguladıkları çekim yüzünden, spiral bir biçimde dönerek çarpışmaları sonucunda yayılan yerçekimi dalgalarını doğrudan gözlemledik. Bu dalgaların bir kısmı, nötron yıldızları olacak kadar hafif izlere sahiptir. Ancak diğer dalgalar sadece bir kara delik çiftinin çarpışarak tek ve daha büyük bir kara delik oluşturması sonucunda yayılan büyüklükte dalgalardır. Bu dalga izlerinin ayrıntıları, teorideki kara delik çarpışma hesaplamalarıyla birebir aynıdır.

Bu sayede, evrenin birçok farklı yerinde, çok yoğun kütleli cisimler ve etrafına uyguladıkları çekim etkileri, yakınlarındaki yıldızlara ve birçok toz bulutuna direkt olarak yerçekimi dalgaları ile gözlemlendi.

Bu çok yoğun kütleli cisimlerin çoğu, yıldız olmak için çok karanlık; yıldız kümeleri olmak için çok sıkışık ve çok karanlık; nötron yıldızı olmak içinse çok ağırlardır.

Bu cisimler fiziğin, kara deliklerin varlığını ve hareketini tahmin ettiği ve tanımladığı teorilerle hemen hemen aynı şekilde davranıyorlar. Bunun sonucunda, bu cisimlerin kara delik olmasından başka hiçbir sebep yok.



NASA'nın Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'ndeki James Webb Uzay Teleskobu projesiyle çok eski galaksilerdeki, en eski süper kara deliklerin, en uzaktaki emisyonları gözlemlenebilecek ve kara deliklerin, galaksinin evrimini ve gelişimini nasıl etkilediğini anlamamıza yardımcı olacak.

James Webb Uzay Teleskobu ayrıca kara deliklerin, çektiği yıldızlar ve gaz ve toz bulutları yoluyla kara deliklerin yerlerini belirleyecek ve üretebilecekleri güçlü relativistik ışımalarla kara deliklerin enerji dinamiklerini anlamamıza yardımcı olacak.

Bir gökbilimcinin sözleriyle: "kara deliklerin ve kara deliklerin birçok özelliğinin var olduğu ile ilgili yeterli kanıt var."

Başka bir deyişle, bir cismin verileri kara delik gibi görünüyorsa ve bir kara delik gibi davranıyorsa biz ona kara delik deriz.