KARA DELIKLER BOLUM 2

Zifiri karanlık bir odaya girdiğinizi hayal edin hiçbir şey göremiyorsunuz , aynı zamanda odanın içinde ne olduğuna dair fikriniz de yok . Işık sadece görmemizi değil aynı zamanda gördüğümüz şeyi analiz etmemize de yardımcı olur. İşte bu yüzden kara deliklerin içinde ne olduğunu bilemiyoruz , sadece bunun hakkında teoriler geliştirebiliyoruz fakat kara deliklerin içine düşmeden önce kara deliğin yörüngesinde dolaşan ışık ve gök cisimleri sayesinde kara deliklerin varlığını gözlemleyebiliyoruz. Bu bölgeye ise olay ufku adını veriyoruz. Bir kara delik madde yuttukça olay ufkunu genişletir, olay ufku genişledikçe de daha güçlü çekim alanına sahip olur. Kara deliğin olay ufkunda güçlü çekim kuvvetinden dolayı teorik olarak zaman tümüyle durmaktadır

Geçtiğimiz yıllarda dünya gündemine oturan bu kara deliğin fotoğrafı nasıl çekildi? Şöyle söyleyeyim öncelikle kara delikler doğrudan gözlemlenemez gözlemlenebilmesi için Radyo teleskoplarını kullanırız . Ve çok acayiptir ki evrenin herhangi bir yerinde ki kara deliğin fotoğrafını çekmek için bir tane teleskop yetmez ancak dünya büyüklüğünde bir teleskoba ihtiyacımız vardır. İşte bu evrede Event Horizon projesi olaya dahil oluyor . Dünyanın 8 farklı bölgelerine konulan Radyo teleskopları sayesinde Messier 87 adlı galaksinin merkezinde bulunan ve bize 53 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir kara deliğin fotoğrafını çekebilmeyi başardık.

Aslında kara deliğin fotoğrafı değil olay ufkunun fotoğrafını çekebildik . Teleskobumuza dönersek bu teleskoplar 2 yıl boyunca aynı kara deliğe ait verileri topladılar. Toplamda 5 petabayt ( yaklaşık 5 milyon gigabayt ) veri her bir teleskobun aynı saniyelerde aldığı verileri karşılaştırmak için geliştirilen bir yazılım sayesinde , süper bilgisayarlar tarafından işlenerek tek bir görüntü olarak oluşturuldu. Kara delikleri tanımlayan parametreler çok azdır örneğin bir gök cismini tanımlarken kimyasal bileşim taşınım atmosfer vb. gibi yüzlerce parametreyi biliriz fakat kara deliklerde bildiğimiz parametreler sadece 3 tanedir . Kütlesi , elektrik yükü ve açısal momentumu bunun dışında bildiğimiz hiç bir şey yoktur.

Kara delikleri ilk ne zaman keşfettik ?

Aslında bu olay çok geçmişe dayanmıyor 1916 yılında A. Eınsteın genel görelilik denklemlerinin çözümünden kütle çekimsel dalgaların varlığını öngörmüştü. Daha sonra, 1916 yılında Schwarzchild alan denklemlerinin çözümünü yayınlamış ve sonradan bunun bir kara deliği tanımladığı anlaşılmıştır. 1963'te ise Kerr bu çözümleri eksenel dönme yapan kara deliklere genellemiştir.Bu genellemeden yaklaşık 100 yıl sonra LIGO'da (Laser Interferometer Garavitational-Wave Observatory) kütle çekimsel dalgaların varlığı ispatlanmıştı . gözlenen dalga şekline göre içeri doğru spiral hareket ile birbirleri ile çarpışıp tek bir cisim haline gelen iki karadelik kaynaklı öngörüsene uygunluk gösterdiği belirtilmiştir.

Bir önceki yazıda verdiğim "Evreni çarşaf gibi düşünün" benzetmesini unutun ve bu seferde evreni bir su birikintisi olarak hayal edin, su birikintisinin herhangi bir noktasına ise plastik top koyduğunuzu düşünün, toptan uzak bir noktaya taş attığınızda taşı attığınız bölgede oluşan dalgalar gidecek ve topunuza çarpacak ve topunuz da bir esneme olacak. LIGO da aynı mantık ile bu kara deliklerin yaptığı kütle çekimsel dalgaları keşfetmiştir . Evrenin bir köşesinde birbiri etrafında yüksek hızlarda dönen iki kara delik uzayda dalgalanmalar yaratmış , bu dalgalanmalar dünyamıza kadar ulaşmış ve içinden geçerken dünyamızda fark edilmeyecek kadar küçük bir esneme yaratmıştır.

LIGO'nun çalışma prensibi kısaca şöyledir ;

İki kolu da eşit 4 km olan, vakumlu borulardan geçen lazer ışınları bir ayna yardımı ile sensöre tutuluyor iki lazerde aynı hızlarda aynı yolu katederek ulaştığı sensörde aynı dalga boyları oluşturarak birbirlerini sönümlüyorlar fakat herhangi bir esneme sonucu birinin katettiği yol değişirse dalga boylarının birbirlerini sönümlemesi duruyor ve sensör farklı bir dalga boyu algılıyor.

2015 yılında algılanan bu sinyal yaklaşık 1.3 milyar ışık yılı uzaklıktan tespit ediliyor ve 0.25 saniye sürüyor.Bu kütle çekimsel dalgaların Dünyayı nanometrenin 100 binde biri kadar genişletip daralttığı ölçülüyor ve bu proje sonrasında LIGO ekibi Nobel ödülüne layık görülüyor . Bazen doğru zamanda doğru yerde olmak sizi devrimsel keşiflere götürebiliyor .

18/05/2020