Görüntülenen ilk Kara Delik Gökada 87 merkezi yakınında.
(Kaynak: ESO)
Astronomlar, bir Kara Deliğin, ilk defa olarak görüntülenmesinin başarıldığını 10 Nisan 2019’da duyurdular. Dış ve İç basında en yaygın şekilde duyurulan bu haberde, görüntülenen Kara Delik, 55 milyon ışık yılı kadar uzaklıktaki gökada M87’nin merkezindeki Kara Delikti.
Güney-güneydoğu ufku
Gökada M87 (120,000 ışık yılı genişlikte. Kara delikten fışkıran madde; sağa doğru.)
Samanyolunun merkezindeki Kara Delik ‘Sagittarius A*’ ise sadece 26000 ışık yılı kadar uzakta ve halen görüntülenemzken, M87’nin merkezindeki Kara Deliğin görüntülenebilmesi nasıl mümkün olabildi ? Bunlardan birincisi, bu kara deliğin çok ama çok büyük olmasından. Kütlesinin Güneşin kütlesinin 6.5 milyar katı kadar olduğu hesaplandı. Samanyolunun merkezindeki Kara Deliğin kütlesi ise, Güneşin kütlesinin 3.5 milyon katı kadar.
Dünya (Güneş sistemi) Samanyolunun nisbeten dış kısmındaki bir kolda (Sagittarius kolu) yer aldığından, Dünya ile Samanyolunun merkezindeki Kara Delik arasında çok yoğun gaz-toz bulutları mevcut. Bunlar, haliyle, merkezdeki Kara Deliğin gözlenebilmesini oldukça zorlaştırmakta.
Öncelikle belirtmek gerekir ki, bu Kara Delik görüntülemesi Dünya geneline konuşlanmış bir teleskop şebekesi (ağı) sayesinde mümkün olabildi. Bu amaçla sekiz büyük radyoteleskop kullanıldı. Bunların topladığı veri daha sonra, bilgisayar ortamında işlenip birleştirilerek, bu-birçoğunu tatmin etmeyebilecek- görüntü elde edilebildi ! Elde edilen bu görüntünün önemini anlayabilmek için, bu konulara karşı biraz ilgili olmak gerek !
Event Horizon radyo-teleskop ağı
Bir Kara Delik, insan vücudu nasıl kol, bacak, kafa,… gibi, organların birleşiminden oluşursa, bir Kara Deliği de, sadece bir delikten ziyade, parçalardan oluşan bir bütün olarak algılamak gerek.
Bir Kara Deliğin merkezinin, ışığı dahi yutan, bir çukur-görünümlü yapı olduğu düşünülüyor. Buna ‘kara’ adının verilmesi, çok çok büyük kütlesi ve bunun sonucu olarak, çok çok büyük gravitasyon kuvveti sebebiyle, dışarıya (ve gözümüze) ışık göndermemesinden. Kısaca, bir göz, göze ulaşan ışık (fotonlar) sayesinde görebilmekte (görüntü oluşturabilmekte). Kara Deliğin merkezi olan bu çukura ‘tekillik’ (singularity) adı verildi.
Bu merkezin biraz dışında (ötesinde), Kara Deliğin ikinci organı olan ‘Olay Ufku’ (Event Horizon) yer alır. Olay ufkunu bir madde ortamından ziyade bir ‘kuvvet alanı sınırı’ olarak anlamak gerekir. Bu sınır, Kara Deliğe dışarıdan ulaşacak ışık dahil bir maddenin kara Deliğin çukuruna çekilip çekilemeyeceğinin belirlendiği bir sınır.
Hızı sebebiyle, bu sınırın hemen dışında kalma becerisini gösteren bir madde (ve ışık) Kara Deliğin içine çekilmekten (yutulmaktan) kurtulurken, bu sınıra-bir şekilde-ulaşan madde / ışık Kara Delik tarafından yutulur.
Astrofizikçiler, olay ufkunun dışında kalmayı başaran ışığın, bir çember çizerek, bu çember üzerinde, süreli veya süresiz olarak dolanmaya devam edeceğini söylüyor.
Kara Deliğin merkezinin uzağındaki son parçası ‘Madde Toplama Diski’ (Accretion Disc). Bu disk olay ufkunun da ötesinde (dışında) yer alır.
Astrofizikçiler, Olay Ufkunun çapını ‘Schwarzchild yarıçapı’ (Schwarzschild radius; Sr) olarak adlandırdı.
Kara Deliğin milyonlarca dereceye kadar ısındığı hesaplanan Madde Toplama Diski’ (Accretion Disc) içeriye doğru,Olay ufkuna kadar uzanmamakta. Bunun sebebi, yörüngesinin iç-kenarında bir ‘kararlılık-sınırı’nın mevcut olması. Bu sınırdan daha içeride dolanan madde, yörüngesini koruyamayarak, Kara Deliğe doğru spiral hareketini sürdürür. Bu kararlı-yörünge sınırının yarıçapının 3Sr kadar olması gerektiği hesaplandı.
Madde için bu sınır mevcutken, kütlesiz olduğu varsayılan ışık için bir istisna sözkonusu ! Bazı astrofizikçiler, ışığın, Kara Deliğin merkezinden 1.5Sr uzaklıktaki bir yörüngede, Kara Delik tarafından yutulmadan, dolanabileceğini söylüyor. Bu yörünge, gerçekte, küresel (üç boyutlu) bir yörünge; bir foton küresi.
Ancak, diğer bazı astrofizikçiler, bu yörüngenin kararsız bir yörünge olduğunu, ışık fotonları bu yörüngeye-bir şekilde-girse (yakalanırsa) bu yörüngede sürekli olarak kalamayacağını , ya Olay Ufkuna doğru yönleneceğini ya da uzayın derinliklerine kaçacağını söylüyor. Şüphesiz, ışığın Kara Deliğe yaklaşma açısına ve mesafeye bağlı bir durum.
Bir Kara deliğin dönme ekseninin bize doğru olduğunu düşünelim. Bizden (Dünyadan) Olay Ufkuna ulaşan (paralel çizgiler halindeki) ışık, Olay Ufkunun içinden geçerek Kara Delikte son bulur. Eğer giden paralel ışık demetinin çapı Olay Ufkunun çapından biraz büyükse, bu ışık çizgileri Kara deliğe doğru saparak, Kara Delikte sonlanır. Kara Deliğe ‘Foton Küresi’ çapında (veya daha büyük çapta) yaklaşacak bir ışık demeti, Kara Delikte sonlanmayıp, Olay Ufku arkasından dolanarak bölgeden uzaklaşır. Bu ışık çizgilerinin çok miktarda ve nisbeten farklı yönlerden geldikleri düşünüldüğünde ortaya parlayan bir ‘Foton Diski’ ve ortasında ise, ışık yansıtamadığı için karanlık görünen bir disk oluşumu çıkar ! Parlayan diskin yarıçapı 2.6 Sr kadar.. Diğer bir ifadeyle, bu diskin çapı Olay Ufkunun çapının 2.6 katı ! Kısaca, bir Kara Deliğin merkezinde görüntülenecek karanlık diskin dış kenarında, Kara Deliğin arkasından dolanan ışık çizgilerinin oluşturduğu çok sayıda, iç içe-ışık halkaları görünür.
Bilim insanları, bir Madde Toplama Diskine (Accretion Disk) yandan bakılsa bile, Kara Deliğin uzayzamanı bükmesi sebebiyle, olay ufkunun etrafında düşey konumda bir diskin (Interstellar filminde animasyonu gösterilen Kara Delik görüntüsü !) de görüneceğini söylüyor.
Astrofizikçiler Madde Toplama Diskindeki maddelerin yörüngede ışık hızına yakın bir hızla dolandıklarını söylüyor. Çok yüksek sıcaklıklara ısındıkları için güçlü ışık saçan bu diskteki madde, yörüngede dolanırken ve ‘Relativistic Beaming’ veya ‘Doppler Beaming’ adı verilen bir süreç sebebiyle, gözlemciye doğru yaklaşırken daha parlak görünmekte. Işık diskinin farklı parlaklıktaki bölgelerden oluşması bu sebepten.
‘Günün sorusu’:
Birileri bu Kara Deliği çok önceden görüntülemiş olabilir mi ? Ya da, bu Kara Deliğin yakınında yaşayan birileri Dünyayı çok daha önceden ziyaret etmiş olabilir mi ?
Göbeklitepe’deki (Urfa) taş heykelde Kara Delik kabartması ! (Solda)
Yararlanılan Kaynaklar:
HAVACILIK VE UZAY 
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.