Canlı Yayın
Esra Öz
GW190521 adı verilen çarpışma, ABD’deki Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalga Gözlemevi (LIGO) ve İtalya’daki Virgo dedektörü tarafından kütle çekim dalgalarını inceleyen araştırmacılar saptadı. Kara delikler hakkında farklı teoriler ileri sürülüyor.
Uzun yıllar CERN'de çalıştıktan sonra yakın zaman önce Boğaziçi Üniversitesi'yle ortak projeler yapmak için Türkiye'ye dönen Dr. Bora Akgün, “Gelişen dedektör ve analiz teknolojileriyle daha önce gözlemlememizin mümkün olmadığı Evren olaylarına şahit oluyoruz. Çarpışan kara deliklerin ortaya çıkardığı kütle çekim dalgaları ve milyarlarca güneş kütlesine sahip kara delik görüntüleri bunların en son örnekleri” dedi.
“Evren’de gözlemlediğimiz kara deliklerin hiçbiri bir yeri başka bir yere bağlıyormuş gibi gözükmüyor” diyen Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümü’nden Dr. Bora Akgün, kara deliklerle ilgili merak edilen soruları yanıtladı.
Kara delik ismi nereden geliyor?
Kara deniyor çünkü ışığın bile kaçamayacağı bir çekim gücüne sahip. Bu çekim gücü kara deliğin kütlesinden kaynaklanıyor. Kara delikten kaçmak için gereken hızın ışık hızını aştığı sınıra ‘olay ufku’ deniyor. Olay ufkunun içine giren bir cismin kara delikten çıkabilmesi mümkün değil.
Delik deniyor çünkü Einstein’ın Genel Görelilik kuramıyla ifade edilen uzay-zaman dokusunu sonsuz bir kuyu gibi büküyor. Newton’dan farklı olarak Einstein kütleli cisimlerin birbiriyle etkileşimini uzay-zaman dokusu üzerinde yaptıkları etkiyle açıkladı. Bir cismin kütlesi ne kadar büyükse uzay-zaman dokusunu o kadar çok büker ve böylece diğer cisimler değişen doku üzerinde hareket ederler. Kara delikler de nispeten küçük hacimleri ve inanılmaz büyük kütleleri ile uzay-zaman dokusunda adeta bir delik oluştururlar.
Kara deliklerin isim babası astronom John Wheeler’dır.
Kara delikler gerçekten gözlemlendi mi? Kara Delikler gerçek mi?
Kara deliklerin varlığına ilk kanıt 1971 yılında geldi. Süreç içinde gözlem evlerinde kullandığımız ekipmanlarımız gelişti, atmosferin dışına teleskoplar gönderebilir olduk ve son elli yılda sayısız Kara Delik gözlemleyebilmemiz mümkün oldu. Hatta 2019 yılında Olay Ufku Teleskopu (Event Horizon Telescope) işbirliği ilk Kara Delik fotoğrafını çekti. Messier 87 galaksisindeki Güneşimizden milyarlarca kat daha kütleli bir Kara deliğin fotoğrafı.
Kara delik oluşturabilecek kadar büyük kütleli yıldızların sayısından Samanyolu Galaksisinde 10 milyon ile 1 milyar arası kara delik olabileceğini tahmin ediyoruz. Gözlemlenebilir Evren’de yüz milyarlarca galaksi olduğu düşünülürse, Evrendeki kara delik sayısı ile ilgili bir fikir edinebiliriz.
Kara Delik dünyayı yutar mı?
Kara deliklerin çok güçlü bir çekim alanına sahip oldukları doğru. Çevrelerindeki cisimleri kendilerine çekip yutuyorlar ama bize o kadar uzaklar ki dünyamızı yutmaları söz konusu değil. Güneş’imiz de kara delik olmayacağına göre dünyamızın bir kara delik tarafından yutulma tehlikesi yok.
Kara delikten geçince zamanda yolculuk yapılabilir mi?
Esasında kara delikten geçmek pek mümkün değil. Kara delikler iki yeri ve zamanı birbirine bağlayan portallar değiller. Bir cisim kara deliğin olay ufkundan geçtikten sonra artık kara delikten kaçamıyor ve kara deliğin parçası oluyor, bu sayede kara deliğin kütlesi ve çekim gücü artıyor. Evren’de gözlemlediğimiz kara deliklerin hiçbiri bir yeri başka bir yere bağlıyormuş gibi gözükmüyor. Ama kara deliklerin çevresindeki kütle çekiminin zaman üzerine etkisi var. Kara deliklere ne kadar yaklaşılırsa kütle çekimi etkisiyle zaman o kadar yavaşlıyor. Olay ufkuna doğru ilerleyen bir cismi ağır çekim ilerliyormuş gibi gözlemlemek bu yüzden.
Kara delikler nasıl oluşuyor?
Kara delik füzyon tepkimesini bitiren büyük kütleli yıldızların kendi içlerine çökmesi sonucunda oluşur. Her yıldız ömrünün sonunda Kara delik olmaz. Bir yıldızın Kara delik oluşturabilmesi için Güneş’imizden onlarca kat daha kütleli olması gerekir.
Kara delikler sadece büyük bir patlama ile çöken yıldızlar sebebiyle oluşmazlar. İki nötron yıldızının, bir nötron yıldızı ile bir kara deliğin veya iki kara deliğin çarpışması sonucu da oluşurlar. Bu tip çarpışmalarla ortaya çıkan kütle çekim dalgalarını LIGO ve VIRGO gibi deneysel düzeneklerle gözlemlemek mümkündür. 2019 yılı Mayıs ayında iki kara deliğin çarpışması ile oluşan ve gözlemlendiği tarihle adlandırılan (GW190521) bir kara delik oluşumuna şahit olduk. En büyük kütleli (milyarlarca güneş kütlesine sahip) kara delikler galaksi merkezlerinde bulunur.
Kare delikler yıldız çökmesiyle oluşuyorsa Güneş’imiz de bir gün kara delik olacak mı?
Hayır Güneş’miz kara delik oluşturacak kadar kütleli değil. Füzyonunu tamamladığında bir beyaz cüce olacak. Güneş’imizin füzyonunu tamamlaması oldukça uzun sürecek, tahminen 4-5 milyar yıl kadar.
Kara delikler ışığın kaçmasına bile izin vermiyorsa Olay Ufku Teleskobu ile gözlemlenen hare nedir?
Kara delik olay ufkunu geçen bir parçacığın, ışık da bir parçacıktır, kara deliğin çekim kuvvetinden kaçabilmesi mümkün değil. Kara deliklerin etkisi olay ufkuyla sınırlı değil. Çevrelerindeki büyük küçük bütün cisimleri kendilerine çekerler. Hatta Stephan Hawking’in kuramsal olarak ifade ettiği başka bir etki daha vardır. Yoğun kütle çekimi etkisiyle kara deliğin olay ufkuna yakın ‘boşluktan’ parçacık-antiparçacık çiftleri oluşur. Bir teki olay ufkunun dışında kalırken diğeri içinde kalır. Kütle çekimi etkisiyle olay ufkunun dışındaki parçacıkların çevreye yaydıkları radyasyon kara delik çevresinde gördüğümüz hareyi oluşturur.
İnsan eliyle kara delik oluşturmak mümkün mü?
Hayır kesinlikle mümkün değil. Kara delik oluşturabilmek için Güneş’ten kat kat daha kütleli yıldızlar gerekiyorken Dünya’da insan eliyle bir kara delik oluşturmak mümkün değil. Bunu CERN gibi bir laboratuvarda yapmak da mümkün değil. CERN’deki hızlandırıcılarda çarpıştırılan protonların Evren’de gözlemlediğimiz gibi bir kara delik oluşturması söz konusu olamaz çünkü gözle görülemeyecek kadar küçük protonlara onlarca güneş kütlesine eşdeğer bir enerji verebilmek olanaksız. Zaten parçacık çarpışmalarıyla kara delik oluşabilecek olsaydı atmosfere giren kozmik parçacıkların atmosferdeki parçacıklarda etkileşmesi sonucu kara delikler oluşurdu. Bu ne kadar olanaksızsa insan eliyle bir kara delik üretebilmek de o kadar olanaksız.
Kara delik olay ufkuna yaklaşan bir cismi gözlemlemek mümkün olsaydı bu cisim bize nasıl görünürdü?
En yakın kara delik bile çok uzak olduğu için böyle bir cismi gözlemlemek mümkün değil. Ancak, bulunduğumuz yerden böyle bir şeyi gözlemlemek mümkün olsaydı, çok yoğun kütle çekimi sebebiyle iki etki gözlemlerdik. Birincisi, cisim için zaman yavaşlamaya başlardı ve biz cismi ağır çekim hareket ediyormuş gibi görürdük. İkincisi ise, cismin bir tarafı kara deliğe daha yakın olacağından bu taraf uzak olan tarafa göre kütle çekiminden daha fazla etkileneceği için kara deliğe doğru uzamaya başlar ve olay ufkundan spagetti gibi dümdüz olarak geçerdi.
En yakın kara delik bize ne kadar uzakta ve oraya gidebilmek mümkün mü?
Bize en yakın kara delik geçtiğimiz Mayıs ayında Güneş sistemimizden yaklaşık bin 120 ışık yılı uzaktaki HR 6819 Yıldız sisteminde gözlemlendi. Işık yılı her ne kadar kulağa zaman birimi gibi gelse de esasında bir uzaklık birimi ve ışığın bir yılda aldığı mesafeyi tanımlar. Işığın saniyede 300 bin km yol kat ettiğini düşünecek olursak, bize en yakın kara deliğin bile o kadar da yakın olmadığını anlarız.
GW190521 adı verilen çarpışma, ABD’deki Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalga Gözlemevi (LIGO) ve İtalya’daki Virgo dedektörü tarafından kütle çekim dalgalarını inceleyen araştırmacılar saptadı. Kara delikler hakkında farklı teoriler ileri sürülüyor.
Uzun yıllar CERN'de çalıştıktan sonra yakın zaman önce Boğaziçi Üniversitesi'yle ortak projeler yapmak için Türkiye'ye dönen Dr. Bora Akgün, “Gelişen dedektör ve analiz teknolojileriyle daha önce gözlemlememizin mümkün olmadığı Evren olaylarına şahit oluyoruz. Çarpışan kara deliklerin ortaya çıkardığı kütle çekim dalgaları ve milyarlarca güneş kütlesine sahip kara delik görüntüleri bunların en son örnekleri” dedi.
“Evren’de gözlemlediğimiz kara deliklerin hiçbiri bir yeri başka bir yere bağlıyormuş gibi gözükmüyor” diyen Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümü’nden Dr. Bora Akgün, kara deliklerle ilgili merak edilen soruları yanıtladı.
Kara delik ismi nereden geliyor?
Kara deniyor çünkü ışığın bile kaçamayacağı bir çekim gücüne sahip. Bu çekim gücü kara deliğin kütlesinden kaynaklanıyor. Kara delikten kaçmak için gereken hızın ışık hızını aştığı sınıra ‘olay ufku’ deniyor. Olay ufkunun içine giren bir cismin kara delikten çıkabilmesi mümkün değil.
Delik deniyor çünkü Einstein’ın Genel Görelilik kuramıyla ifade edilen uzay-zaman dokusunu sonsuz bir kuyu gibi büküyor. Newton’dan farklı olarak Einstein kütleli cisimlerin birbiriyle etkileşimini uzay-zaman dokusu üzerinde yaptıkları etkiyle açıkladı. Bir cismin kütlesi ne kadar büyükse uzay-zaman dokusunu o kadar çok büker ve böylece diğer cisimler değişen doku üzerinde hareket ederler. Kara delikler de nispeten küçük hacimleri ve inanılmaz büyük kütleleri ile uzay-zaman dokusunda adeta bir delik oluştururlar.
Kara deliklerin isim babası astronom John Wheeler’dır.
Kara delikler gerçekten gözlemlendi mi? Kara Delikler gerçek mi?
Kara deliklerin varlığına ilk kanıt 1971 yılında geldi. Süreç içinde gözlem evlerinde kullandığımız ekipmanlarımız gelişti, atmosferin dışına teleskoplar gönderebilir olduk ve son elli yılda sayısız Kara Delik gözlemleyebilmemiz mümkün oldu. Hatta 2019 yılında Olay Ufku Teleskopu (Event Horizon Telescope) işbirliği ilk Kara Delik fotoğrafını çekti. Messier 87 galaksisindeki Güneşimizden milyarlarca kat daha kütleli bir Kara deliğin fotoğrafı.
Kara delik oluşturabilecek kadar büyük kütleli yıldızların sayısından Samanyolu Galaksisinde 10 milyon ile 1 milyar arası kara delik olabileceğini tahmin ediyoruz. Gözlemlenebilir Evren’de yüz milyarlarca galaksi olduğu düşünülürse, Evrendeki kara delik sayısı ile ilgili bir fikir edinebiliriz.
Kara Delik dünyayı yutar mı?
Kara deliklerin çok güçlü bir çekim alanına sahip oldukları doğru. Çevrelerindeki cisimleri kendilerine çekip yutuyorlar ama bize o kadar uzaklar ki dünyamızı yutmaları söz konusu değil. Güneş’imiz de kara delik olmayacağına göre dünyamızın bir kara delik tarafından yutulma tehlikesi yok.
Kara delikten geçince zamanda yolculuk yapılabilir mi?
Esasında kara delikten geçmek pek mümkün değil. Kara delikler iki yeri ve zamanı birbirine bağlayan portallar değiller. Bir cisim kara deliğin olay ufkundan geçtikten sonra artık kara delikten kaçamıyor ve kara deliğin parçası oluyor, bu sayede kara deliğin kütlesi ve çekim gücü artıyor. Evren’de gözlemlediğimiz kara deliklerin hiçbiri bir yeri başka bir yere bağlıyormuş gibi gözükmüyor. Ama kara deliklerin çevresindeki kütle çekiminin zaman üzerine etkisi var. Kara deliklere ne kadar yaklaşılırsa kütle çekimi etkisiyle zaman o kadar yavaşlıyor. Olay ufkuna doğru ilerleyen bir cismi ağır çekim ilerliyormuş gibi gözlemlemek bu yüzden.
Kara delikler nasıl oluşuyor?
Kara delik füzyon tepkimesini bitiren büyük kütleli yıldızların kendi içlerine çökmesi sonucunda oluşur. Her yıldız ömrünün sonunda Kara delik olmaz. Bir yıldızın Kara delik oluşturabilmesi için Güneş’imizden onlarca kat daha kütleli olması gerekir.
Kara delikler sadece büyük bir patlama ile çöken yıldızlar sebebiyle oluşmazlar. İki nötron yıldızının, bir nötron yıldızı ile bir kara deliğin veya iki kara deliğin çarpışması sonucu da oluşurlar. Bu tip çarpışmalarla ortaya çıkan kütle çekim dalgalarını LIGO ve VIRGO gibi deneysel düzeneklerle gözlemlemek mümkündür. 2019 yılı Mayıs ayında iki kara deliğin çarpışması ile oluşan ve gözlemlendiği tarihle adlandırılan (GW190521) bir kara delik oluşumuna şahit olduk. En büyük kütleli (milyarlarca güneş kütlesine sahip) kara delikler galaksi merkezlerinde bulunur.
Kare delikler yıldız çökmesiyle oluşuyorsa Güneş’imiz de bir gün kara delik olacak mı?
Hayır Güneş’miz kara delik oluşturacak kadar kütleli değil. Füzyonunu tamamladığında bir beyaz cüce olacak. Güneş’imizin füzyonunu tamamlaması oldukça uzun sürecek, tahminen 4-5 milyar yıl kadar.
Kara delikler ışığın kaçmasına bile izin vermiyorsa Olay Ufku Teleskobu ile gözlemlenen hare nedir?
Kara delik olay ufkunu geçen bir parçacığın, ışık da bir parçacıktır, kara deliğin çekim kuvvetinden kaçabilmesi mümkün değil. Kara deliklerin etkisi olay ufkuyla sınırlı değil. Çevrelerindeki büyük küçük bütün cisimleri kendilerine çekerler. Hatta Stephan Hawking’in kuramsal olarak ifade ettiği başka bir etki daha vardır. Yoğun kütle çekimi etkisiyle kara deliğin olay ufkuna yakın ‘boşluktan’ parçacık-antiparçacık çiftleri oluşur. Bir teki olay ufkunun dışında kalırken diğeri içinde kalır. Kütle çekimi etkisiyle olay ufkunun dışındaki parçacıkların çevreye yaydıkları radyasyon kara delik çevresinde gördüğümüz hareyi oluşturur.
İnsan eliyle kara delik oluşturmak mümkün mü?
Hayır kesinlikle mümkün değil. Kara delik oluşturabilmek için Güneş’ten kat kat daha kütleli yıldızlar gerekiyorken Dünya’da insan eliyle bir kara delik oluşturmak mümkün değil. Bunu CERN gibi bir laboratuvarda yapmak da mümkün değil. CERN’deki hızlandırıcılarda çarpıştırılan protonların Evren’de gözlemlediğimiz gibi bir kara delik oluşturması söz konusu olamaz çünkü gözle görülemeyecek kadar küçük protonlara onlarca güneş kütlesine eşdeğer bir enerji verebilmek olanaksız. Zaten parçacık çarpışmalarıyla kara delik oluşabilecek olsaydı atmosfere giren kozmik parçacıkların atmosferdeki parçacıklarda etkileşmesi sonucu kara delikler oluşurdu. Bu ne kadar olanaksızsa insan eliyle bir kara delik üretebilmek de o kadar olanaksız.
Kara delik olay ufkuna yaklaşan bir cismi gözlemlemek mümkün olsaydı bu cisim bize nasıl görünürdü?
En yakın kara delik bile çok uzak olduğu için böyle bir cismi gözlemlemek mümkün değil. Ancak, bulunduğumuz yerden böyle bir şeyi gözlemlemek mümkün olsaydı, çok yoğun kütle çekimi sebebiyle iki etki gözlemlerdik. Birincisi, cisim için zaman yavaşlamaya başlardı ve biz cismi ağır çekim hareket ediyormuş gibi görürdük. İkincisi ise, cismin bir tarafı kara deliğe daha yakın olacağından bu taraf uzak olan tarafa göre kütle çekiminden daha fazla etkileneceği için kara deliğe doğru uzamaya başlar ve olay ufkundan spagetti gibi dümdüz olarak geçerdi.
En yakın kara delik bize ne kadar uzakta ve oraya gidebilmek mümkün mü?
Bize en yakın kara delik geçtiğimiz Mayıs ayında Güneş sistemimizden yaklaşık bin 120 ışık yılı uzaktaki HR 6819 Yıldız sisteminde gözlemlendi. Işık yılı her ne kadar kulağa zaman birimi gibi gelse de esasında bir uzaklık birimi ve ışığın bir yılda aldığı mesafeyi tanımlar. Işığın saniyede 300 bin km yol kat ettiğini düşünecek olursak, bize en yakın kara deliğin bile o kadar da yakın olmadığını anlarız.
SON DAKİKA
