Kara Delik Nedir, Ne Değildir? 13 Soru ve Cevapla Kara Deliklerle İlgili Bilmeniz Gereken Her Şey
Kara delikler evrenin belki de en ilginç ve hakkında hala en az şey bilinen yapılarından biri. Durum böyle olunca hakkında bir çok teori de ortalıkta cirit atıyor; işi daha da zorlaştıransa bu aşamada hiçbir teorinin yalanlanamaması. Dolayısıyla 'Benim de bir teorim var' diyecek olursanız, elinizde şuan hiçbir bilim adamı tarafından yalanlanamayacak bir fikir tutuyor olabilirsiniz.
Yine de teori üretebilmek için önceden biraz birikiminiz olması gerek. Madem öyle; biz de sıfırdan başlayarak sorularla kara deliklerle ilgili en'leri, teorileri ve doğru bilinen bazı yanlışları anlatalım.
1. Kara delik nedir, neden oluşur?
Kara delikler en basit anlatımıyla, çok büyük kütleli olan ve çok güçlü çekim kuvvetleri nedeniyle yeteri kadar yakın mesafede bulunan her şeyi yutan kozmik yapılardır.
Neden oluştuklarının cevabı ise kütle çekim kuvveti ile yıldız iç basıncının çatışmasında gizli. Ömrünün sonuna doğru yaklaşan yıldızlarda bir süre sonra merkezdeki nükleer tepkimeler kütle çekim kuvvetini dengeleyemez hale gelir, bu nedenle yıldızın tüm kütlesi merkeze doğru çekilmeye başlar. Bir süre sonra tüm kütle bir noktaya toplanmış olur ve yoğunluk inanılmaz arttığından bu kütlenin çevresinde olan her şey, ışık bile, bu yeni oluşan yapının içerisine doğru çekilir.
2. Kara delikleri göremiyorsak var olduklarını nereden çıkarıyoruz?
Cevap basit; etraflarındaki maddeler üzerindeki etkilerinden. Örnek vermek gerekirse, evrende ikili yıldız sistemlerine benzer şekilde dönen yıldızlar var. Bu yıldız sistemlerinde bir yıldızın hareketi gözlemlenebilirken, diğeri ortalıkta gözükmüyor. Bunun nedeni olarak da ortada artık bir yıldız olmaması, yani kara deliğe dönüşmüş olması öne sürülüyor.
Üstelik sadece bu kadar da değil. Kara delik maddeleri yutarken, disk çevresindeki yüksek hız nedeniyle gaz bulutları parlamaya ve çeşitli ışımalar yapmaya başlıyorlar. Dolayısıyla bu evreye dışarıdan bakıldığında, tamamen karanlık bir merkezi çevreleyen oldukça parlak bir gaz bulutu tabakası görebiliyoruz.
3. Keşfedilen ilk kara delik hangisi ve ne zaman keşfedildi?
Cygnus X-1 adlı gök cismi keşfedilen ilk kara deliktir. 1964'te ilk defa varlığından haberdar olduğumuz bu yapının kara delik olduğunun anlaşılması ise 1971-1972 yıllarındaki araştırmalara kadar mümkün olmamıştır. 6 milyon yıl önce oluştuğu düşünülen ve bizlerden 6000 ışık yılı uzaklıkta olan CYG X-1, hala bilinen en hızlı dönen kara delikler arasındaki yerini koruyor (saniyede 800 kez).
4. Kara delikler her şeyi yutuyorsa tek bir kara delik tüm evreni yavaş yavaş yutamaz mı?
Bu bilgi kara delikler hakkında bilinen şeyler arasında belki de en büyük yanlışlardan biri. Nedense kara delikler çoğu insanın aklında 'Durdurulamaz, önüne çıkan her şeyi yutup büyüdükçe büyüyen' bir canavar gibi canlanıyor. Hatırlarsanız CERN'de yürütülen deneyler sonucunda oluşabilecek muhtemel küçücük kara deliklerin bile tüm Dünya'yı yutacağına dair teoriler vardı.
Bu yanlışı hemen düzeltelim; yutamaz. Örneğin sizi ele alalım. Tam karşımda oturup kara delikler hakkında bilgi alırken birden kütleniz o kadar küçük bir noktaya sıkışsın ki, kara deliğe dönüşün. Bu durumda 'Hadi şimdi de anlat bakalım' cümleleriniz eşliğinde yutulmamak için arkama bakmadan kaçışımı izlemeyi umuyorsanız fena halde yanılıyorsunuz; çünkü üzerimde hiçbir etkiniz olmayacak.
Neden? Çünkü kara deliğe dönüşen bir madde kütlesine kütle katmıyor, önceki kütlesi ne ise aynı kütlesine sahip oluyor. Yani siz normal halinizdeyken benim üzerimde ne kadar büyük bir kütle çekim kuvveti uyguluyorsanız, kara deliğe dönüştüğünüzde de aynı miktarda çekim kuvveti uygulayacaksınız; yani neredeyse hiç. Bu yüzden Güneş birdenbire kara deliğe dönüşecek olursa Dünya bundan hiç etkilenmez, sanki kara deliğin etrafında değil de Güneş'in etrafında dönüyormuş gibi takılmaya devam eder. Yani şuan Güneş'in içine ne kadar çekiliyorsak, Güneş'in kara deliğe dönüşmüş halinin içine de o kadar çok çekiliriz.
5. Peki Güneş bir gün kara deliğe dönüşecek mi?
Hayır. Güneş kütlesindeki yıldızların iç basıncı, kütleleri çok büyük olmadığı için kütle çekim kuvvetini bir noktadan sonra durdurabiliyor. Örneğin kendi Güneş'imiz için konuşursak, Dünya'nın boyutlarına kadar çöktükten sonra çökme eylemi duracak.
'Peki bir yıldızın kara delik olana kadar çökmesi için kütlesinin en az ne kadar olması gerekiyor' diye soracak olursanız da, Güneş'in en az 15-25 katı kadar bir kütleye sahip olması lazım. Bu durumda yıldızın iç basıncı bu kadar büyük bir kütlenin çöküşünü hiçbir noktada durduramayacak ve yıldız adım adım kara deliğe dönüşecek.
6. Kara deliğe çekilen bir insana neler olur, yaşama şansı var mıdır?
Maalesef hayır. İngiliz astrofizikçi Sir Martin Rees, kara deliğe çekilen bir insana neler olacağı konusunda çok güzel bir terim ortaya atmış: Spagettileşme.
Bu durumda kara deliğe yakın olan tarafınız hangisiyse o tarafınız daha çok çekim kuvvetine maruz kalıyor, dolayısıyla vücudunuz o bölgenizden başlayarak uzadıkça uzuyor, parçalanıyor; ta ki en küçük yapıtaşlarınıza, yani atom altı parçacıklarınıza kadar ayrılıp uzun ince bir çizgi haline gelene kadar. Pek iç açıcı olmasa gerek.
Yaşama şansınız yok ama spagetti olmayı engelleyebilirsiniz. Ancak bunun için devasa bir kara delik bulmanız lazım, hatta bu kara delik o kadar devasa olmalı ki, büyüklüğü neredeyse Güneş Sistemi'mizin boyutlarına varmalı. Bu durumda kara deliğin kalbine, tekilliğe çekilene kadar parçalanmadan yolculuğunuzun tadını çıkarabilirsiniz.
7. Kara deliğe çekilen bir insan veya cisim dışarıdan nasıl görünür?
Bir anı ölümsüzleştirmek için iki alternatifiniz var: Fotoğraflamak, kara deliğe yollamak. Nasıl mı? Anlatalım.
Yüz binlerce yıl sonra büyük büyük torunlarınız yaramazlık yapıp yine büyük büyük torunlarınızın 'Gezegenden fazla uzaklaşmayın, seslenince gelin. Üstünüze de bir şey giyin, hava soğuk' sözlerine kulak asmayıp evrenin karanlık köşelerinde oyunlar oynuyor olsun. Bu oyunları sırasında aralarından bir tanesi, varsayalım ki Aslı, bir kara deliğe düşsün.
Bu olaya şahit olan diğer çocuklar dehşet içinde kara deliğin içine çekilen arkadaşlarını izlemeye başlayacak. Aslı'nın kara deliğin içine doğru ilerledikçe gittikçe yavaşladığını görecekler, üstelik gerçekte böyle bir durum söz konusu değilken. Bir süre sonra dışarıdan bakanlar için Aslı o kadar yavaşlayacak ki, artık hareket bile etmiyor gibi gözükecek. Dolayısıyla tam olay ufkunda donmuş vaziyette, gözleri fal taşı gibi açılmış bir halde sonsuza kadar kalmış olacak. Bu durumdayken ne olur ne olmaz diye son bir fotoğrafını çekip, kendisini çifte ölümsüzleştirebilirsiniz.
Gerçekte ise Aslı olay ufkunu çoktan geçmiş, kara deliğin içinde çoktan yok olmuş olacak.
8. Kara deliğin içerisine düşen bir insan evrenin tüm geleceğini görebilir mi?
Bu da ilginç teorilerden biri, cevabını vermek de pek kolay değil. Yine de bazı fikirler mevcut.
Örneğin, Aslı'nın düştüğü kara delik oldukça devasa olsun. Bu durumda Aslı hem parçalanmayabilir, hem de merkeze doğru çok yavaşça çekilebilir. Merkeze çekilip kaybolma süresi ne kadar uzun olursa, dışarıda da o kadar çok zaman geçecek. Bir önceki cevaptan yürümek gerekirse, dışarıdakiler için Aslı'nın giderek yavaşladığını söylemiştik. Bunun nedeni Aslı'dan yayılan fotonların Aslı uzaklaştıkça gözlemcilere daha geç ulaşıyor olması. Dolayısıyla bir noktadan sonra bu geç ulaşan fotonlar nedeiyle, Aslı için 1 saniyede geçen zaman yukarıdakiler için yıllar bile sürebilir. Durumun tersi Aslı için de geçerli, dışarıdaki yıllarca süren zaman Aslı'ya 1 saniyeymiş gibi gelebilir.
Özetle Aslı eğer kara deliğe çok yavaş düşerse, kendisi için oldukça kısa olan bir zaman diliminde evrenin yüzlerce, binlerce, hatta belki milyonlarca yılına tanık olabilir. Ama tüm geleceğini görmesi o kadar kolay değil. Birincisi, düştüğü kara deliğin evrenin son saniyesine kadar yok olmadan kalabilmesi; ikincisi ise bu süreç içerisinde Aslı'nın merkeze hiç düşmeden durabilmesi gerek. Dolayısıyla geleceği görmesi ihtimal dahilinde olsa da, tüm geleceği göremeyeceğini söyleyebiliriz.
9. Kara delikler başka evrenlere veya boyutlara açılan kapılar olabilir mi?
Bu soruya verilebilecek tek cevap var: Neden olmasın? Kara deliklerle ilgili belki de en ilginç fikirlerden biri bu. Yanlışlığını da şimdilik ispatlayamıyoruz, tabi doğruluğunu da. Öyle ki, bizim evrenimizin bile başka bir evrenin veya boyutun içerisindeki bir kara delik olması ihtimal dahilinde.
Tüm bunlar oldukça uçuk ihtimaller. Daha az uçuk bir ihtimale değinmek gerekirse, kara delikler evrenimizde başka bir noktaya açılan kapılar olabilir (daha az uçuk olan ihtimal bile aslında inanılmaz uçuk bir ihtimal anlayacağınız). Hatta kara deliğin bağlandığı diğer noktadaki bölgesine ak delik bile deniliyor, tabi bunlar kanıtlanmış şeyler değil.
Peki bir kara delik evrendeki iki noktayı nasıl bağlayabilir? Şöyle ki, kara delikler çevrelerindeki uzay-zaman dokusunu bükerler. Evreni devasa bir kek gibi düşünün, kekin içerisinde bir sürü fındık parçacıkları olsun ve bu fındık parçacıkları evrendeki farklı farklı noktaları temsil etsin. Şimdi parmağınızı devasa büyük bir kütleye sahip kara delik gibi düşünün, kekin üstüne bastırın. Bastırma işlemini kekin içerisindeki bir fındık parçacığına denk gelene kadar devam ettirin, geldiğinizde durun. İyice rezil etmeye gerek yok keki, amaç sadece ulaşmaktı.
Şimdi ne oldu, daha önce kekin yüzeyinden oldukça derinde olan bir fındık parçacığına parmağınızın kütlesi sayesinde ulaşmış oldunuz. Yani bu devasa kütle kekin içine çökmesine neden olarak evrende bir noktadan diğerine bağladı. Kara deliklerin uzay-zaman dokusuna yaptığı şey de tam olarak bu. Nasıl bir çarşafı iki tarafından tutup gerdikten sonra ağır bir misketi ortasına koyduğunuzda çarşafın merkezi aşağı doğru göçüyorsa, aynı şey kara deliklerle uzay-zaman dokusu için de geçerli.
10. Dünya'ya en yakın kara delik hangisi, herhangi bir tehlike yaratıyor mu?
A0620-00, diğer bir adıyla V616 Mon adlı kara delik şuana kadar bilinen kara delikler arasında bize en yakın olanı. Aramızda yaklaşık 3000 yılı mesafe var.
Hayır, herhangi bir tehlike yaratmıyor.
11. Kara delikler kendi kendilerine yok olabilirler mi?
Evet, Hawking ışınımı sayesinde. Hawking radyasyonu/ışıması olarak da bilinen ve isminden de anlaşıldığı üzere Stephen Hawking tarafından ortaya atılan bu kavrama göre kara delikler zaman içerisinde yok olabilirler.
Nasıl oluyor diye bakalım. Normalde evrenin her köşesinde her saniye sonsuz tane madde-anti madde parçacıkları oluşur ve saliseler içerisinde tekrar birleşerek birbirlerini yok ederler. Kara deliğin çevresinde bu durum gerçekleştiğinde çekim gücü nedeniyle negatif yüklü parçacığın, yani anti madde parçacıklarının kara deliğin içine çekildiğini; pozitif yüklü parçacıkların ise o bölgeden hemen uzaklaşıp kaçtığı düşünülüyor. Hal böyle olunca da negatif parçacıkları bir bir içine buyur eden kara delik de zamanla kütlesini kaybediyor ve yok oluyor.
Ancak şunu belirtelim, büyük bir kara deliğin bu şekilde yok olması inanılmaz uzun bir zaman alacaktır. Hatta bu zaman dilimi o kadar uzundur ki, evrenin yaşı bile yanında kısa kalmaktadır.
12. İki kara delik çarpışırsa ne olur?
13. Peki bilinen en büyük kara delik?
S5 0014+813 adlı kara delik Evren'de şuana kadar keşfettiğimiz en büyük kütleli kara delik konumunda. Kütlesinin 40 milyar tane Güneş'in kütlesine denk olduğu düşünülüyor. Kıyaslama yapmanız için söyleyelim, galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A* 4 milyon Güneş kütlesinde.
