Kara Delikler Gerçek mi? Kara Delikler Ne Zaman Bulundu?

İnsanoğlunun uzayla ilgili bilgisi arttıkça, korkusu da artıyor. Etrafında ne varsa bir anda yutup yok eden kara delikleri duymayan kalmadı. Nedir bunlar?.. Nasıl oluşuyorlar?.. Bunlardan birinin bir gün gelip de Dünya’yı da bir anda yutması mümkün mü? Uzaya merak, ilgi ve umutla bakan insanlığın hevesi kursağında kaldı. Bir kara delik belası ortaya attılar ki, bunu düşünmek bile korku veriyor.. Bunların, çevrelerine yaklaşan her şeyi bir anda yok ettikleri söyleniyor. Hem de öyle küçük göktaşlarını, uyduları falan değil, koskocaman yıldızları, gezegenleri, güneşleri içlerine aldıkları kabul ediliyor…

Bazı bilim adamları, kara deliklerin varlığına inanmıyorlar. Fakat, bu hiç kimseyi tatmin etmiyor. Eğer onlar yoksa, sorun değil… Ama ya varsalar?.. Yapılacak en doğru iş onların ne olduklarını anlamaya çalışmak olsa gerek.

Nedir Bu Kara Delikler?

Kara delik, kendi gravitisi (yer çekimi) altında ezilen çok ağır bir uzay cismi. Kendi gravitisinin kuvveti o kadar yoğun ki ışık da dahil hiçbir şey ondan kaçamaz. Bir kara deliğin ne olduğunu anlamak ve anlatmak çok zordur. Çektiği her şeyi bir anda yok etmesi, onun en büyük özelliğidir. Bir uzay aracı, bir kara deliğin ne olduğunu anlamak istese ve ona yaklaşsa bir anda yok olur. Çünkü kara delik, çekim alanının içine giren her şeyi yutar. Kara deliğin çevresindeki çekim kuvveti, ölçülemeyecek kadar fazladır.

Ne Zaman Ortaya Atıldı?

Kara deliklerin varlığı, en geniş biçimde 20. yüzyılın başlarında tartışılmaya başlandı. Fakat ilk kez ortaya atılışı eskidir. Fransız gökbilimci Pierre Laplace, 1798′ de yayımlanan “”Evren Sistemi” adlı kitabında kara deliklerin varlığını haber veren ilk bilim adamıdır. Laplace, yıldızların ölürken şiddetle parlamaya başladıklarını ve bir süre sonra da görünmediklerini ileri sürdü. İşte onların görünmedikleri bu an, bir kara deliğin oluştuğu andır. Laplace, bu sonuca Newton’un çekim yasasından yola çıkarak vardı. Yıldızın parlaması ile yüzeyinin çekimi artacak ve ışığı dışarı çıkarmayacaktı. Yani eskiden dışarıya giden ışık, tam ters yöne, yıldızın içine doğru gidecekti. Modern bilim, Laplace’ın teorilerinin bir kısmının yanlışlığını kanıtladı. Fakat, yine de ondan çok yararlandı.

Einstein Devreye Giriyor

20. yüzyıla gelindiğinde, kara deliklerin varlığı iyice seziliyordu. Fakat onların ne oldukları tanımlanamıyordu. Ünlü Alman bilim adamı Albert Einstein, 1916’da yayımladığı “Genel Relativite Kuramı” adlı kitabında konuya el attı. O, Newton’un çekim yasasını yeniden ele aldı. Bundan,’uzay ve zamanın bükülmesi’ adında yepyeni bir teori ortaya çıkardı.

Bu teori, Einstein tarafından ortaya atılan başka teoriler gibi, kolay anlaşılamadı. Yıllar sonra, bir başka Alman bilim adamı Karl Schwarzschild, Einstein’ın denklemlerini çözmeyi başardı. Schwarzschild bir gökbilimciydi. Kara deliklerin oluşturdukları çekim kuvvetin büyüklüğünü ve çekim alanının genişliğini ilk kez ortaya atan odur. 1939 yılında ise, atom bombasının babası sayılan Amerikalı fizikçi J. Robert Oppenheimer ve H. Snyder işin içine karıştılar. Onlar da kara deliklerin bir yıldızın merkezinde oluştuğunu hesapladılar.

Bütün bu gelişmelere rağmen, çok sayıda bilim adamı, kara delikleri ciddiye almıyordu. Konuyla en çok ilgilenmesi gereken gökbilim merkezleri aldırmazlık içindeydi. Onlar şöyle düşünüyorlardı: Kara delikler, eğer gerçekten varsalar, milyonlarca kilometre uzaklıkta olmalıydılar. Çok küçük ve kara olan bu cisimleri tespit etmek imkânsızdır.

Uzaydan Gelen Sinyaller

196O’lı ve 1970’li yıllarda uzayı dinleme ve sinyalleri kaydetme cihazları öylesine geliştirildi ki, ortaya yeni bir durum çıktı.Gökbilimciler, radyo ve X-ışın teknikleri kullanarak, gözle görülmeyen olağanüstü güçte ışın yayınlayan, gökcisimleri belirlediler. Gerçekte kara delikler ışın yaymamaktadırlar. Kara deliğin çevresini saran ve dönen bir disk içine giren gaz akımlarını, delik, emmeden önce yakalar. Delik yakınında şiddetli çekime yakalanan gaz, hortum hareketi yapmaya başlar ve gittikçe ısınır. Bunun sonucu, bu enerji bir ışın olarak yayılır.

Dönüyorlar mı, Dönmüyorlar mı?

Schwarzschild, bir kara deliğin dönmeyeceğini varsaydı. Gerçekte bütün yıldızlar döner ve ölen bir yıldız, kara delik olarak sıkıştığında, normalden çok daha hızlı dönmelidir. Bu çelişkiye bir açıklık getirmek gerekecektir. Kara delik kuramına en önemli katkılardan biri, Einstein’in kuramının temelinde ‘dönen kara delikler” olduğunu kanıtlayan Yeni Zelandalı matematikçi Roy Kerr’in, yakın yıllardaki çalışmalarıyla gerçekleşmiştir. Kerr, çöken bir yıldız maddesinin merkezde bir nokta gibi son bulmasına rağmen, cismin dönmesi ile çevredeki uzayın bükülüp, eğrildiğini savundu. Ayrıca, deliği çevreleyen ve deliğin dönmesinden ötürü çevresinde maddenin sürüklendiği bir bölge tespit edildi. Kerr’in dönen kara delikler üzerinde çalışmaları, Oxford matematikçilerinden Roger Penrose tarafından geliştirildi. Bir bölüm matematikçinin, çöken yıldızın bazen görülebileceğini düşünmelerine rağmen, Penrose, buna karşı çıktı ve “Kara delik ışık göndermez ” dedi.

Kara Delikler Buharlaşıyor mu?

Kara delik teorisini inceleyenlerden biri de Stephen Hawking’dir. Uzun yıllar süren araştırmalarının sonunda Hawking çok şaşırtıcı bir düşünce ileri sürdü: “Kara delikler çok yavaş olarak buharlaşıyor. Hawking’in buharlaşma mekanizması, sıkışan yıldızlardan kara delik oluşması süreci içinde oldukça yavaştır. Fakat, küçük kütleli kara delikler için önemli olabilir. Kara delikler, büyüklük ve yoğunlukları bakımından küçük tanecikler kadarsa, evrenin başlangıcında, yani yaklaşık 15 milyar yıl önce oluşacaklarından, şimdi, bir enerjetik patlamayla çok hızlı bir şekilde buharlaşacaklardır. Gökbilimciler böyle patlamaları aradılar. Fakat belirleyemediler. Bu yine de Hawking’in kuramını yalanlamadı. Belki de bu tip kara delikler, evrenin erken zamanlarında çok az olarak oluşmuşlardır.

Bir Yıldızın Doğuşu

Kara delik konusunun şöyle bir özelliği var: İnsan tam anlar gibi oluyor, fakat bir anda işin ucunu kaybediyor. İşe bir de bir yıldızın doğumundan başlayarak bakmalı! Yıldızlar, dev gaz ve toz bulutlarındaki (nebula) maddenin, kendi çekim kuvvetinin etkisi altında bir araya toplanmasıyla meydana gelir. Merkez yakınında, hareketli gaz öyle yoğunlaşır ki, tek tek parçalara ayrışır. Sonunda, her biri yeni doğmuş çeşitli büyüklükte çok daha büyük ve kütleli yıldızlar olabilir. Önce, yeni doğmuş yıldızlar, çevrelerini saran dev bulutu aydınlatırlar; bugün Orion Nebulası’nda gördüğümüz gibi. Daha sonra, gaz buluttaki küme, tek tek yıldızlara ayrışır. Örneğin, Güneş de bundan 4,6 milyar yıl önce doğmuş bir yıldızdır. Yıldızın yaşamı boyunca çekirdeği, hidrojenin sürekli helyuma dönüştüğü nükleer bir fırın işlevi görür. Bir çeşit hidrojen bombası gibi. Kaçınılmaz olarak, merkezdeki hidrojen zamanla harcanarak helyum ‘külü’ne dönüşecektir. Bu evrede yıldız değişir. Dış katmanları olağanüstü genişlerken, çekirdeği büzülür. Böylece yıldız, önceki büyüklüğünün yaklaşık yüz katına ulaşır. Güneş’imizin de merkez reaktörü helyumla dolduğunda, kırmızı bir dev olana kadar genişleyecektir. Bu işlemin başlaması, Merkür, Venüs ve Dünya’nın sonu demektir.

Beyaz Cüceler

Yıldız, yalnız kısa bir süre için kırmızı dev olarak kalır. Çekirdeği, bir süre sonra çökerken, dış kısımlarındaki gazı atarak “gezegenimsi nebula” şeklini alır. Bu yoğun yıldız, beyaz cüce olarak adlandırılır. Beyaz cüceler çok küçüktür. Maddesi, sudan birkaç milyon kat daha yoğundur. Daha ağır yıldızlar, merkezlerindeki hidrojeni çok daha çabuk tükettiklerinden kısa süre yaşarlar. Ağır bir yıldızın çekirdeğindeki helyum, karbon, silikon ve demir gibi diğer elementlere dönüşebilir. Fakat, onlar da ölümden kaçamazlar: Büyük bir ‘süpernova’ patlamasıyla parçalara ayrılırlar. Bu sırada Güneş’ten milyar kat daha parlaktırlar. Süpernova’nın dış katmanları patlayıp dağılırken, merkez çekirdeği kendi İçine doğru çöker. Bu süreç sırasında, elektron ve protonlar birleşerek nötronları oluşturur. Nötronlar, atomlardan çok daha küçük olduğundan, sonuçtaki nötron yıldızı küçücüktür. Bu yıldız 15 mil çapında olmasına rağmen, öyle yoğundur ki, maddesinin bir damlası milyonlarca ton gelir.

Yıldızlardan Gelen Radyo Dalgaları

Bir bölüm nötron yıldızları çok hızlı döner ve radyo dalgası yayarlar. Yayma sırasındaki yön Dünya doğrultusundayken, bir radyo-teleskopla yıldızın aniden parlayıp söndüğü başka bir deyişle, nabız gibi attığı belirlenir. Tıpkı, dönen bir fenerin gözün doğrultusunda aniden parlaması gibi, Cambridgeli radyo-gök bilimciler bu yıldızları 1967’de keşfedip “atarca” adını verdiler.

Bir Kara Deliğin Keşfi

Uzaydaki X-ışını çalışmalarıyla gökbilimciler, normal yıldızların çevresinde dolanan nötron yıldızları da buldular. En iyi bilinen X-ışın yıldızı, Cygnus bölgesindeki Cyg X-l’dir. X-ışın uydusu Uhuru, dev bir yıldızın (HDE 226868 katalog no.) görülmeyen bileşenini kuşatan, helezon diskten gelen bir ışın yakaladı. Fakat, dev yıldızın ışığının incelenmesiyle, hareketindeki düzensizlik görüldü. Hesaplar, bu düzensizliğin,Güneş’ten en az altı kat daha ağır olan bileşeninden ötürü olduğunu gösteriyordu. Bu, bir nötron yıldızı ya da beyaz cüce olmak için çok ağırdı. Cyg X-1 sistemindeki görünmeyen yıldız bir kara delik olmalıydı. Milyonlarca yıl önce sıradan fakat ağır bir yıldız olarak yaşamını sürdürmüş, bir süpernova olarak patlamış ve HDE 226868’in yörüngesinde bir yerlerde yaşamını yitirmişti. Kara deliğe düşen madde akımları, yok olmadan Önce X-ışını yayarlar.

Diğer bir düzineye yakın X-ışın kaynağı da Cyg X-l ile aynı özelliği gösterir ve olası kara delikleri barındırmaktadır. Belirtilerin dolaylı olmasına rağmen, gökbilimcilerin çoğu, bu kaynakların, bazı bilim adamlarının rüyası olmayıp kara deliklere birer işaret oluşturduğunu savunmaktadır. Gerçekte evrenimizdeki madde de geçmişe dönüşü olmayan bir noktaya kadar sıkışabilir ve bir kara delik olarak uzayın yapısını yırtabilir. Bu delik, belki de evrenimizi tümüyle diğerine götürür. Nereye, bilinmez..

Kara Deliğe Girince Ne Olur?

Dünyaca ünlü fizikçi Stephen Hawking, kara deliğe giriş yapan cisimlere ne olduğunu açıklayabilecek bir teori geliştirdiğini belirtti. Teoriye göre kara deliklerin çekim gücüne kapılıp içine doğru hareket eden cisimler, kara deliğin dış kısmında bulunan “olay ufku” adındaki bir çeşit dış kabukta soğuruluyor. Cisimlerin benliklerinin ve sahip olduğu bilgilerin bir kısmı bu kısımda kalıyor. Kara deliğin içine giren cisim, deliğin içinden çıktığı takdirde kara delikten aldığı bilgilerin bir kısmına sahip oluyor.

Astrofizik uzmanı Charles Liu’ya göre; eğer kara deliğe bir adım dahi atarsanız, “Ortadan sıkılmış bir diş macunu tüpüne” benzersiniz. Dünya boyutundaki bir kara deliğin gezegensel çekimi ise çok büyük ölçekte olur. Birine balıklama dalan bir insanoğlunun kafası çok daha fazla yerçekimsel basınç hisseder. Ayaklarınız hafifler ve esneyip uzarsınız! İngiliz astrofizikçi Sir Martin Rees buna ‘Spagettileşme’ diyor. En sonunda kara deliğe karışan atom-altı parçacıklara dönüşürsünüz. Güneş sisteminizden daha büyük bir kara delikse ve gelgit etkileşimleri ufuk noktasındaysa o zaman çekimi çok kuvvetli değildir. O zaman atomik birlikteliğinizi sürdürebilirsiniz’ diyor. Charles Liu: ‘En başında kara deliğe düşerken ışık hızına ulaşacaksınız. Daha sonra uzayda hızlı hareket ettikçe, zamanda daha ağır hareket etmiş olacaksınız. Bu yüzden önünüzden geçen şeyleri görebilir, zaman genişlemesini tecrübe edebilirsiniz. Yani eğer kara deliğin önüne bakarsanız, geçmişte buraya düşen birçok objeyle karşılaşabilirsiniz. Geriye bakarsanız kara deliğe düşecek her şeyi görürsünüz. Zamandan bağımsız olarak’ diyor. “Sonuçta evrenin o noktasında gerçekleşen ve gerçekleşecek her şeyi eş zamanlı olarak görebilirsiniz; ‘büyük patlama’dan sonsuz geleceğe kadar…”