Kara Delik Nedir? Nasıl Oluşur?

BİLİM VE TEKNOLOJİ

Yazar: Berat Karaduman

1. Kara delik nedir? 

Kara delikler evrendeki en gizemli nesnelerdir. Çok büyük kütlelerin küçük bir hacme sıkışmış halidir, çekim güçleri inanılmaz yüksektir ve hiçbir şey, saniyede yaklaşık 300 bin kilometre hızla ilerleyen foton parçacıkları bile, bu güçten kaçamaz. 

Peki nasıl oluşurlar, gelin inceleyelim…

2. Kara delikler ölmüş yıldızlardır.

Hidrojen, helyum ve çeşitli iyonlaşmış gazlardan oluşan nebulalar yani gaz bulutları kütle çekim etkisiyle yoğunlaşarak yıldızları oluşturur. Oluşan bu yıldızlardan büyük kütleli olanlar ömürlerinin sonuna yaklaştıklarında süpernova patlaması geçirirler ve bu patlama sonucunda yıldızın çekirdeği içine çökmeye başlar. Bu çökme yani yıldızların ölümü sonucunda Pulsar da denilen nötron yıldızları veya kara delikler oluşur.

3. Peki ya güneşimiz de mi kara delik olacak?

Hayır. Güneşimiz kara delik olmak için çok küçük. Bir kara delik oluşabilmesi için güneşten yaklaşık  20-25 kat daha fazla kütleli olmalıdır. Güneş gibi az kütleli yıldızların iç basıncı çökme sırasında çökmeye neden olan kütle çekim kuvvetini, kütleleri fazla olmadığı için, durdurabiliyor. Bir kara deliğin oluşabilmesi için yıldız güneşten yaklaşık  20-25 kat daha fazla kütleli olmalıdır. Böyle fazla kütleli olduğunda çökme sırasında yıldızın iç basıncı kütle çekim kuvvetini yetecek kadar güçlü olamıyor ve yıldız kara deliğe dönüşüyor. 

4. Akılalmaz yüksek yoğunluğa sahiptirler.

Kara delikler o kadar yoğundur ki, kütlesi güneşin kütlesine eşit olan bir kara deliğin yarıçapı yalnızca 3 km olurdu. Dünyanın kütlesine eşit bir kütledeki kara delik ise bir insanın avucuna sığacak kadar küçük olurdu.

5. Evrenin dengesini sağlarlar.

Her ne kadar kara delikler hepimize korkutucu gözükse de, aslında evren genişlerken onu parçalanmaktan korumada büyük rol oynarlar. Çünkü bahsettiğimiz gibi çekim kuvvetleri inanılmaz büyüktür.

6. Kara delikler de sonsuza dek yaşayamazlar.

Kara deliklerin de bildiğimiz diğer her şey gibi belli ömürleri vardır. Sürekli Hawking ışıması yaparlar ve evet bu ömürlerinin oldukça uzun olmasını sağlar fakat bu ışıma kara deliklerin sürekli radyasyon yayarak kütlelerini yitirip buharlaşmaları olayıdır ve sonrasında kara delikler de geride bir toz bulutu bırakarak yok olurlar.

7. Kara deliğe yakalanırsak ne olur? 

Bu konuda farklı teoriler olsa da en fazla kabul gören İngiliz astrofizikçi Sir Martin Rees ilginç açıklaması; Spagettileşme. Evet yanlış okumadınız, kara deliklerin çekim sınırına yani olay ufkuna girdiğinizde bir tarafınız bu çekim kuvvetine daha fazla maruz kalmış olacak, örneğin bacaklarınız, ve bu çekim gücü nedeniyle uzun uzadıya kara deliğin merkezine girmeye başlayacak. Bu sırada sürekli uzamaya devam edeceksiniz ve atom altı parçacıklarınıza kadar ayrılmış olacaksınız. 

8. Kara delikler başka evrenlere kapılar olabilir mi?

Bu sorunun cevabını maalesef hala verebilmiş değiliz ama kara deliklerle ilgili sayısız ilginç teoriden biri de bu. Kara deliklerin kütlelerinin akılalmaz büyüklükte olduğunu söylemiştik. Şimdi bir örnekle bu teorinin neden oluştuğunu açıklayalım;
Bir çarşafı tutup gerdiğinizi düşünün, bu bizim evrenimiz olsun, bu çarşafın üstüne bir demir misket atığınızı düşünün, kütle olarak oldukça yoğun olan bu misket bizim kara deliğimiz. Misket ağırlığı yüzünden çarşafı bükerek aşağıya doğru inecek ve hatta belki zemine bile değecek. İşte kara delikler ve uzay-zaman ile olan da aynen bu. Kara deliklerin uzay-zamanı bükmesi sonucu başka evrenlere kapı oluşturabildikleri düşünülüyor.

9. Solucan delikleri

Solucan delikleri, uzay-zamandaki farklı iki noktayı, örneğin aralarında çok büyük zaman farkı ya da çok büyük mesafeler olan noktaları ve hatta farklı evrenleri, birbirine bağlayan köprülerdir. Solucan deliklerinin varlığına dair herhangi bir gözlemsel veri olmasa da genel görelilik kuramının temeli olan Einstein alan denklemlerinin bazı çözümleri solucan delikleri içerir. Fakat burda da devreye bir sorun giriyor. Ünlü teorik fizikçi Michio Kaku;
“Solucan deliğini açık tutmanız gerekir. Deliğin çökmesini istemezsiniz. Delik sürekli açık kalmalı. Bunu ancak yeni bir olgu olan negatif madde veya egzotik madde sağlayabilir. Henüz negatif maddeyi görmedik. Bunda yer çekimini engelleyen unsurlar olmalı. Ama bir gün negatif maddeyi bulucak olursak solucan deliklerin kapanmasını engelleyebiliriz.” diyor. Yani kim bilir belki de bir gün, zamanda yolculuk yapıyor olabiliriz.

10. Kara delikler ve zaman yolculuğu

Kara deliklerin uzay-zamanı nasıl büktüğünü bir çarşaf-misket örneğiyle açıklamıştık. İşte burada uzay-zamanı böylesine büken ve kara deliklerin zıt noktasında bulunan, bu nokta aynı evrenin farklı bir noktasında ya da farklı bir evrende de olabilir, ak deliklerin varlığı devreye giriyor. Ak deliklerin varlığı hala daha şüpheli olsa da kara deliklerin tam zıttı oldukları ve evrende birbirleriyle bağlantı kurarak solucan delikleri oluşturdukları düşünülüyor. Solucan delikleri evrenin iki farklı noktasını birbirine bağlayabileceği için zamanda yolculuğa da olanak sağladığı düşünülüyor. Fakat üstte de bahsettiğimiz gibi bu gerçek olsa bile, solucan deliğine dair farklı sorunlar da var, madde maalesef kara deliğin içine sağ salim giremiyor, bu yüzden zamanda yolculuk şimdilik mümkün değil.

11. Kara delikler ve zaman
 
Kara deliklerin uzay-zamanı büktüklerini söylemiştik. Uzayın içerisinde var olduğunu gördüğümüz yıldızlardan çıkan ışınların gözümüze gelme süresi işin içine girdiğinden bu yıldızların aslında, çok kısa süreler için bile olsa, hep geçmişini görmemize neden olur. Bu aynı şekilde aynaya baktığımızda kendimiz için de geçerlidir. Asla kendinizi göremezsiniz, aslında hep eski halimizi görürüz. Şimdi düşünün ki uzayda bir noktadasınız ve kara deliğin çekimine yakalanmış biri var, eğer kara delik yeterince devasa ise, olay ufkuna yakalanıp içine düşene kadar o kişiden yayılan fotonlar sayesinde onu görebiliriz. Fakat biz bu kişiyi görürken aslında o kişi çoktan kara deliğe düşmüş olacaktır. Yani aslında bu kısım fotonların gözümüze ulaşım süresiyle ilgili. Bir de kara deliklerin içi var, bilim insanı topluluklarının büyük bir kısmına göre ise kara deliklerin içerisinde zaman yavaşlıyor hatta zaman kavramı yok. Kimilerine göre ise evrenin farklı zamanlarına açılan farklı ak delikler olduğundan evrenin çeşitli hallerini görebilmemiz mümkün.

Çoğu sorunun cevabı verilebilmiş değil fakat ilerleyen teknoloji seviyesiyle belki bu soruların cevapları açığa çıkacak, ki böyle bir durumda ardından nice farklı sorunun geleceği de kesin.
 

Kaynak: Kampüste Ne Var