Kara Delik Nedir – Kara Deliklerin Doğuşu ve Türleri
Kara delik ler, uzaydaki en garip ve en büyüleyici nesnelerden bazılarıdır. Son derece yoğundurlar. O kadar güçlü yer çekimsel kuvvetleri vardır ki, fazla yaklaşırsa ışık bile kavramalarından kaçamaz.
Kara Delik
Albert Einstein, genel görelilik teorisi ile ilk olarak 1916’da kara deliklerin varlığını ileri sürdü.
“ Kara delik ” terimi, yıllar sonra 1967’de Amerikalı gökbilimci John Wheeler tarafından ortaya atıldı. Onlarca yıllık kara deliklerin yalnızca teorik nesneler olarak bilinmesinden sonra, keşfedilen ilk fiziksel kara delik 1971’de tespit edildi.
Ardından, 2019’da Event Horizon Telescope (EHT) birliği, bir kara deliğin ilk görüntüsünü yayınladı. Bu şimdiye kadar kaydedilmiş ilk görüntüydü. Teleskop olay ufkunu (the event horizon) incelerken ya da kara delikten hiçbir şeyin kaçamayacağı alanı incelerken; EHT, M87 galaksisinin merkezindeki kara deliği gördü.
Görüntü, ani foton kaybını (ışın parçacıklarını) saptadı. Ayrıca gökbilimciler bir kara deliğin neye benzediğini bildiklerinden, kara deliklerde yepyeni bir araştırma alanı da açıyor.
Gökbilimciler şimdiye kadar üç tür kara delik belirlediler: yıldız kara delikleri, süper kütleli kara delikler ve ara kara delikler.
Yıldız Kaynaklı Kara Delikler
- Küçük Ama Ölümcül
Bir yıldız yakıtının sonuna gelindiğinde, nesne çökebilir veya kendi içine düşebilir. Daha küçük yıldızlar için (Güneş kütlesinin yaklaşık üç katına kadar olanlar), yeni çekirdek bir nötron yıldızı veya bir beyaz cüce gezegeni olur. Fakat daha büyük bir yıldız çöktüğünde, sıkışmaya devam eder ve yıldız bir kara delik yaratır.
Tek tek yıldızların çökmesiyle oluşan kara delikler diğerlerine nazaran küçüktür, ancak inanılmaz derecede yoğundur. Bunlardan biri, güneş kütlesinin üç katından fazlasını merkezine sığdırıyor. Bu da etrafındaki nesneleri çeken aşırı miktarda yerçekimi kuvvetine yol açar. Yıldız kara delikleri daha sonra çevredeki galaksilerden gelen tozu ve gazı tüketerek boyutlarını büyütür.
Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’ne göre, “Samanyolu, birkaç yüz milyon” yıldız kara delikleri içeriyor.
Süper Kütleli Kara Delikler
- Devlerin Doğuşu
Küçük kara delikler evreni doldurur; ancak süper kütleli kara delikler baskındır. Bu muazzam kara delikler, güneşinkinin milyonlarca hatta milyarlarca katı kadar kütlelidir; ancak çapları yaklaşık olarak aynıdır. Bu tür kara deliklerin, Samanyolu da dahil olmak üzere hemen hemen her galaksinin merkezinde olduğu düşünülüyor.
Bilim adamları, bu kadar büyük kara deliklerin nasıl ortaya çıktığından emin değiller. Bu dev kara delikler oluştuktan sonra, galaksilerin merkezinde bol miktarda bulunan toz ve gazdan kütleleri topluyor. Bu daha da büyük boyutlara ulaşmalarını sağlıyor.
Süper kütleli kara delikler, bir araya gelen yüzlerce veya binlerce küçük kara deliğin sonucu olabilir.
Birlikte çöküp hızla kütle oluşturdukları için büyük gaz bulutları da dev kara deliklerin doğmasından sorumlu olabilir.
Üçüncü bir seçenek, bir yıldız kümesinin çökmesidir, bir grup yıldızın hepsi bir araya gelir ve dev kara delik oluşur.
Dördüncüsü, süper kütleli kara delikler büyük karanlık madde kümelerinden doğabilir. Bu, diğer nesneler üzerindeki çekimsel etkisiyle gözlemleyebileceğimiz bir maddedir; ancak karanlık maddenin nelerden oluştuğunu bilmiyoruz çünkü ışık yaymıyor ve doğrudan gözlemlenemiyor.
Ara Kara Delikler
- Ortada Sıkışmış
Bilim adamları bir zamanlar kara deliklerin yalnızca küçük ve büyük boyutlarda olduğunu düşünüyorlardı. Ancak son araştırmalar orta veya orta büyüklükte kara deliklerin (IMBH’ler) var olma olasılığını ortaya çıkardı.
Bu tür cisimler, bir kümedeki yıldızlar zincirleme reaksiyonda çarpıştığında oluşabilir. Aynı bölgede oluşan bu IMBH’lerin birkaçı daha sonra bir galaksinin merkezinde birleşerek süper kütleli bir kara delik oluşturabilir.
2014 yılında gökbilimciler, sarmal bir gökadanın kolunda orta kütleli bir kara delik gibi görünen şeyi buldular. Birleşik Krallık’taki Durham Üniversitesi’nden ortak yazar Tim Roberts, “Gökbilimciler bu orta büyüklükteki kara delikleri çok zor gözlemliyorlar.” dedi. “Var olduklarına dair ipuçları var, ancak IMBH’ler, uzun süredir kayıp olan bir akraba gibi davranıyor.”
2018’den itibaren yapılan yeni araştırmalar, bu IMBH’lerin cüce galaksilerin (veya çok küçük galaksilerin) merkezinde var olabileceğini öne sürdü. Bu tür 10 galaksinin (bu son araştırmadan önce beş tanesi bilim tarafından daha önce bilinmiyordu) gözlemleri, kara deliklerde yaygın olan X-ışını aktivitesini ortaya çıkardı. Ve 36.000 ila 316.000 güneş kütlesinde kara deliklerin varlığına işaret etti.
Bilgi, yaklaşık 1 milyon galaksiyi inceleyen ve yakındaki enkazları toplayan kara deliklerden gelen sıklıkla gözlemlenen ışık türünü tespit edebilen Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması’ndan geldi.
Kara Delikler Neye Benziyor
Kara deliklerin üç katmanı vardır: dış ve iç olay ufku ve tekillik.
Bir kara deliğin olay ufku, kara deliğin ağzının etrafındaki, ışığın kaçamayacağı sınırdır. Bir parçacık olay ufkunu geçtiğinde, ayrılamaz. Olay ufku boyunca yerçekimi sabittir.
Bir kara deliğin nesnenin kütlesinin bulunduğu iç bölgesi, tekilliği olarak bilinir. Uzay-zamanda kara deliğin kütlesinin yoğunlaştığı tek noktadır.
Bilim adamları, kara delikleri uzaydaki yıldızları ve diğer nesneleri gördükleri gibi göremezler. Bunun yerine, toz ve gaz yoğun yerlere çekildiğinden gökbilimciler kara deliklerden yayılan radyasyonu gözlemleyerek ortaya çıkarmak zorundadır. Ancak bir galaksinin merkezinde yer alan süper kütleli kara delikler, etraflarındaki kalın toz ve gazla örtülebilir. Bu da emisyonları engelleyebilir.
Bazen madde bir kara deliğe doğru çekilirken olay ufkundan seker ve maw’a çekilmek yerine dışarıya doğru fırlatılır. Bağıl hızda hareket eden malzeme jetleri yaratılır. Kara delik görünmese de, bu güçlü jetler çok uzak mesafelerden görülebiliyor.
Event Horizon Telescope‘un M87’deki bir kara delik görüntüsü 2019’da piyasaya sürüldü. Görüntüler çekildikten sonra bile bu, iki yıllık araştırma gerektiren olağanüstü bir çabaydı. Bunun nedeni, dünya çapındaki birçok gözlemevine yayılan teleskopların işbirliğinin, internet üzerinden aktarılamayacak kadar şaşkınlığa uğratacak miktarda veri üretmesidir.
Zamanla, araştırmacılar diğer kara delikleri görüntülemeyi ve nesnelerin neye benzediğine dair bir veri havuzu oluşturmayı düşünüyor.
Bir sonraki hedef muhtemelen Samanyolu galaksimizin merkezindeki kara delik olan Sagittarius A* ‘dır. Sagittarius A* beklenenden daha sessiz olduğu için ilgi çekicidir. Bu sessizlik, aktivitesini boğan manyetik alanlardan kaynaklanıyor olabilir.
Aynı yıl yapılan başka bir çalışma, bir kara deliğin etrafındaki çevrenin neye benzediğine dair benzeri görülmemiş bir fikir veren Sagittarius A* ‘yı soğuk bir gaz çemberinin çevrelediğini göstermiştir.
Bu konuda daha fazla içerik için tıktık.
-Pythia
