Birçok filmde, kitapta ve felsefi öğede de konusu işlenen kara deliklerin varlığı ve gizemleri halen daha bizler için sırlarını korumakta. En son Christopher Nolan’ın yaptığı Interstellar (Yıldızlararası) filminde gündeme gelmesi ile birlikte konu hakkında Albert Einstein başta olmak üzere birçok fizik teorisi incelenmişti. Sizlere bugünkü yazımızda “Kara delik nedir?” sorusunun cevabını ve gizemleri hakkında olan temel teorileri ve prensipleri aktarmaya çalışacağız.
Kara Delik Nasıl Oluşur?
Büyük kütlelerden oluşan ve güçlü çekim kuvvetleri ile yakın mesafesinde olan her şeyi (ışık, ses, görüntü, kütle, madde v.b.) yutan kozmik yapılara verilen genel isimdir. Yıldızların içerisinde olan basıncın çatışmasından dolayı, ömürlerinin sonlarına varan yıldızların merkezlerinde olan tepkimeler ile birlikte kütle çekimlerini dengeleyemezler ve kara deliğe dönüşürler. Bundan dolayı da yıldızın tüm kütlesi merkeze çekilir.
Kısacası kara delikler, ölü yıldızlardır denebilir. Çünkü bir yıldızın yakıtı bittiğinde, kendi üzerine çöker ve bu çökme durumu bir kara delik meydana getirir.
Kara delik oluşumunu detaylandıracak olursak şunları söyleyebiliriz; bir yıldız, devasa bir termonükleer reaktör olarak düşünülebilir. Bu reaktörün yakıtı, kendisinin çekirdeğinde meydana gelen füzyon tepkimeleridir. Bu tepkimelerde hidrojen gibi atomlar birleşerek helyum gibi büyük atom numaralı elementlere dönüşebilmektedir. İşte bu birleşmeler etrafa bol miktarda enerji çıkmasına neden olur. Bu enerji de yıldızın içindeki atomları dışarıya doğru itmektedir.
Atomlar dışarı doğru itilirken yıldızı bir arada tutan bir kuvvet bulunmaktadır. Bu kuvvete kütleçekimi denir. Kütleçekimi ve füzyon tepkimesi yıldızın, hidrostatik denge denilen denge halinde kalmasını sağlar. Yıldızdaki füzyon tepkimesi sonsuz değildir. Bir noktadan sonra tükenmeye başlar. Fakay kütleçekimi devam eder. Bu durumun bozulması hidrostatik dengenin bozulmasına neden olur ve bunun sonucunda yıldız kendi içine doğru çökmeye başlar.
Yıldızın içine doğru çökme durumu da bir noktaya kadar devam edebilmektedir. Bu sürece belli bir noktadan sonra dayanamayacak olan yıldız büyük bir güçle patlar. Bu patlamaya süpernova, daha büyük patlamaya ise hipernova adı verilmektedir. Bu patlama kimi zaman yeni yıldızların oluşmasına neden olur. Ancak kendi üzerine çöken yıldız belli bir sınırın üstünde kütleye sahipse bu kara delik oluşmasına neden olur. Kara delik, evreni oluşturmakta olan uzay-zaman dokusuna, normal kütleye sahip cisimlere göre çok daha fazla etki etmektedir. Uzay-zaman dokusunu, diğerlerine göre çok daha fazla bükebilmektedir.
Kara Delikleri Görmek Mümkün mü?
Kara delikleri doğrudan görmek dünyadan maalesef mümkün değil. Kara deliklerin varlığını ispatlamak için de çevresinde olan etkilerinden faydalanarak teoriler oluşturulur. Çok hızlı şekilde yutma gücü olduğu için, disk çevresinde yer alan gaz bulutları parlar ve çeşitli ışımalar ortaya çıkartırlar.
İnsanlar Tarafından Keşfedilen İlk Kara Delik
Cygnus X-1 isminde olan gök cismi, insanlar tarafından kaydedilen ilk kara delik olma özelliği taşımaktadır. 1964 yılında gözlemlenmeye başlayan bu cismin, kara delik olarak nitelendirilmesi 1972 yılına kadar süren çalışmalar ile gerçekleştirilmiştir. CYG X-1, bilinen kara delikler arasında halen daha en hızlı dönüşe sahip kara deliktir. Dönüş hızı saniyede 800 kezdir.
Kara Delikler Neden Evreni Yutamazlar?
Bunun ile ilgili Einstein’in yaptığı uzay-zaman teorisinden faydalanıyoruz. Einstein bu örneğinde evrenin tamamını bir çarşafa benzetir ve bu çarşaf üzerinde oluşacak bütün ağırlıkların kendi çekim kümesine, kendinden daha hafif kütleli cisimleri çektiğinden bahseder. Her cismin kendi kütlesi olduğunu varsayarak, kara deliklerin de bu çarşaf üzerinde bir delik açtığı ve çevresinde olan şeyleri daha derine çektiği varsayılmaktadır. Bunun ile ilgili aşağıda okulda yapılan bir deneyi paylaşacağım, izlediğinizde daha iyi anlamanız mümkün olacaktır.
İnsan Kara Deliğe Düşerse Ne Olur?
İngiliz astrofizikçi Sir Martin Rees’in teorisine göre, kara deliğe düşen bir insan üzerinde spagettileşme meydana gelir. Kara deliğe yakın olan tarafımız çekim alanına girer ve yavaşça bükülmeye ve zamanda kırılmaya başlar. Sonrasında o bölgeden başlamak üzere parçalanırız ve en küçük yapı taşlarımız ve atom altı hücrelerimiz bile bu bükülmeye karşı dayanamaz.
Kara Deliklerin Rengi Neden Siyahtır?
Bir cismin rengine, üzerine düşen ışığın hangi dalga boylarının geri yansıdığı belirlenerek karar verilmektedir. İnsan gözüne ulaşan ışığın dalga boyu, o cismin sahip olduğu renk bileşenlerini oluşturmaktadır. Siyah renk, ya ortamda hiç ışığın olmaması ya da cisme ulaşan tüm görünür ışıkların soğrulması ile oluşmaktadır. Kara deliğe bakıldığında hiçbir şey görülememektedir. Bu nedenle renginin siyah olduğu söylenmektedir. Yani aslında görülen, siyah renge sahip bir şey değil, hiçbir şeydir. Bu nedenle görüldüğü düşünülen şey siyah algılanmaktadır. Bu durumun nedenleri şunlardır;
- Kara deliklere ulaşan ışık geri yansımamaktadır.
- Kara deliklerin kütleçekim kuyusu oldukça büyüktür. Bu nedenle gelen ışık, kara deliğin ufkundan dışarı çıkamamaktadır.
Yani kara deliğe bakıldığında diğer cisim ya da yıldızlarda olduğu gibi ışık yansıması yaşanmamaktadır.
Tüm bu yeni bilgilerden sonra uzaya dair merak ettiğiniz çok sayıda soru oluşmaya başladı, değil mi? Peki uzaya seyahat ne kadar sürer, merak ettiniz mi? İşte bu sorunun cevabı Uzaya Kaç Günde Gidilir? yazımızda…