-
kara delikler çoğu zaman bilim-kurgu fantazisi, çoğu zamanda biraz araştıran insanların her zaman ağzının sularını akıtmıştır. hazır büyük yıldızlar başlığında bir yıldızın neden ışıma yaptığına değinmiş ve ömürlerinden bahsetmişken bir de bu konu hakkında iki kelam edeyim dedim.
kara delik temel de tanım olarak; kütle çekimi ışığın kaçamayacağı kadar büyük olan cisimlere verilen isimdir. kara delikler ilk olarak newton tarafından ortaya konulmuştur, newton 17 yy. da ışığın parçacık doğasını benimsemiş ve kırılma indisi yüksek cisimlerin ışığı bükebildiğini fark etmişti. newton notlarında ışığı tutabilecek kadar yüksek çekime sahip bir cisimden bahseder, bu da kara deliğin şu an ki tanımını karşılamasa da mantıksal olarak iyi bir fikir olarak kabul edilebilir. kara delikler aslında zamanında önce ingiliz fizikçi john michell tarafından daha sonra fransız matematikçi laplace tarafından inanılmaz yüksek kütleli, gözlemlenemeyen kara yıldızlar olarak tanımlanmıştır ve varlığı kabul edilmiştir.( michell 1784’de, laplace ise 1796’da açıklıyordu yanlış hatırlamıyorsam, bu konuda hatam varsa düzelteyim). fakat, genel göreceliğe kadar ışığın kütle çekiminden etkilendiği ispatlanamadığı için ilk baştaki tanım uygun görülemezdi.
bu arada kara delik kelimesi john wheeler (-ki kendisi richard p. feynman’ın tez danışmanı olup, genel görelilik kuramını baya geliştirmiş, solucan deliği, kuantum köpüğü gibi terimleride popülarize etmiştir.) tarafından şu basit mantıkla yapılmıştır: eğer ışık bir kütleden yansıyamıyorsa nasıl görebiliriz? bu soru wheeler tarafından sorulmadı tabiki, kara delik kelimesini meşur eden oydu. ondan önce bu kavram kara yıldız ya da karanlık bölge olarak tanımlanıyordu, çünkü kara delik diyebilmeniz için newton’un genelçekim ve ışık kuramlarını kabul etmeniz gerekiyordu ki buda genel göreliliğe ters düşer.
kara deliğin en iyi tanımı için biraz genel görelilik bilmeniz aslında yeterlidir. kara delikler genel görelilikte olay ufku (ışık dahil herşeyin sadece tek yönlü geçebildiği bölgeler) ile çevrelenmiş bölgelere verilen isimdir. biraz basitleştirilmiş formuyla yazmak gerekirse; genel göreliliğe göre kütle uzay-zamanı bükerek bir eğrilik yaratır.
^:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/gpb_circling_earth.jpg^
işte kara delikler uzay zamanı o kadar ileri düzeyde eğer (büker) ki burada bir delik yaratmıştır. olay ufku’da bu deliğin kaçış sınırıdır.
olay ufku ve zaman yolculuğu ile ilgili fikirlerin sebebine de değineyim. olay ufku aslında matematiksel olarak (minowski uzayında) ifade edilebilen bir yüzeydir. sıkıntı olay ufkuna yaklaştığınızda pozisyon-zaman kordinatının dışarıda uzaysal, içeride zamansal olmasıdır. bu kısımı analoji yaparak şöyle açıklayayım. olay ufkunu 0 noktası olarak düşünün, kendinizide sayı doğrusu üzerinde ve sayı doğrusunuda zaman olarak ele alın. olay ufkunun içerisinde katsayının pozitif, olay ufkundan dışarıda ise katsayılar negatif olmaya başlar. cisimler zamanda sürekli ileri doğru (pozitif sayılara) gitmek zorunda olduğundan, gitmek zorunda olduğumuz yön kara deliğin merkezidir. bükülen uzay zamanı hatılayın, çünkü merkez artık bizim hemen ötemizdeki bir nokta değil, geleceğimizde ki bir yere dönüşür. bu yüzden olay ufkunu geçerseniz geri dönüş yok, zamanda nasıl ilerliyosanız şuan olay ufkunda da ilerlemek zorundasınızdır. bir tür zaman yolu diyelim. çoğu bilim kurgunun çıkış noktasına hoş geldiniz. burada eğer iyi okuduysanız ve yeterince mantıklı bir insansanız şu soruyu sormanız gereklidir. hiç bir işlem orjin’den çıkamaz yani olay ufkunu geçemem. bunun diğer anlamı olay ufkunda zaman sonsuza varır. ee? ne olur sorusunu size bırakıyorum araştırın, okuyun, çünkü karadelik sadece genel görelilik açısından değil, kozmolojik gelişimi açısından da incelenebilir. yani onlarca soruya onlarca cevap arayabilirsiniz. ipucu: john wheeler 60’larda bu sorunları ve bu tip paradoksları çözmeyi başarmıştır.
yıldızlara dönelim aslında anlatmak istediğim kara deliğin oluşum süreciydi hem de haftaya derse gitmeden güzel bi tekrar olur demiştim ama konu uzadı (yazmakta keyifli geldi) neyse sağlık olsun.
kara deliğin tanımını hatırlayın, ışın kaçmayacağı kadar yüksek bir çekim gücüne ihtiyacını var. bu demek oluyor ki ışığın hızı ^:saniyede 299 792 458.33 metre^sabit, çekim gücü buna orantılı olarak belirlidir, tıpkı dünya’dan kaçış hızının belirli olduğu gibi. cisimlere bu şekilde bir çekim gücü kazandırabilmek için onları kütlelerini değiştirmeden, sıkıştırmanız yeterlidir. örneğin güneşi 3km’ye sıkıştırırsanız, bir kara delik elde etmiş olursunuz. bu 3km rakamı güneş’e özgüdür, insanlar için 10 üzeri -24. bu değere schwarzschild yarı çapı denir. (kendisi einstein’ın genel görelilik denklemini çözmüş ve mektupla bu yarıçapı vermiş bir alman subayıdır. ikinci dünya savaşında ölmüştür, fizikten anlayanlar ya da bilime meraklı olanlar için ilham verici notları var.)
fakat cisimleri bu yarı çapa sıkıştırmak bizim harcımız değil, çünkü bir noktadan sonra yenemeyeceğimiz bir dirençle karşılaşırız. bunun sebebi moneküler olarak incelediğinizde elektronların yörüngelerinin birbirine yaklaştırılmalarıdır. iki elektron aynı orbitalde aynı kuantum durumunu (quantization state) paylaşamazlar, aynı yükler de birbirini ittiğinden burada bastırıldıkça, termodinamik bir basınç oluşur. (meraklısına fermi basıncı). bu basınç aslında, daha önce bahsettiğim üzere yıldızı dengede tutan basınçtır ve yıldızlar bunun için sürekli hidrojeni füzyon yaparak helyum ya da daha ağır elementlere çevirmeye başlar, yani kendini tüketir.
bir yıldızın yakıtı bitmeye başladığında yani hidrojen füzyona uğratacak sıcaklığı tükenmeye başladığında merkezde ki kütle çekimi, fermi basınçını yener ve yıldız çökmeye başlar. ama bu çökme parçacıkların etkileşimini arttıracağından sıcaklık tekrar artar ve elektron fermi basıncı devreye girerek tekrar yıldızı kurtarır. bundan sonrası iki sona sahip;
birincisi; yıldızın ana kol halinden daha sıcak olmasıyla sonuçlanır çünkü artık yıldızımız helyum’u füzyon’a uğratmak zorundadır ve hidrojene oranla helyum daha yüklüdür bu yüzden birbirlerine yaklaşmaları daha zordur.bu daha fazla sıcaklık yani parcacıklar için yüksek hız demektir.
ikincisi; yıldız fermi basıncı ile kütle çekimini dengeleyerek çökmeyi durdurur. bir süre sonra kendi iç dengesini kazanır ve beyaz cüce dediğimiz denge halini alır.(güneş için beklenen son)
eğer yıldızımız birinciyi seçerse, fermi basıncı helyum’da daha fazla olduğunda yıldız şişer ve bir kızıl deve dönüşür (ana kol’daki ebatından daha büyük olur). sonra tekrar aynı ikileme geri dönmek zorunda kalıcak. füzyon mu? beyaz cüce mi? (meraklısına ipucu: evrenin sonu en fazla demir olabilir)
en son beyaz cüce olan yıldızımız soğumanın da etkisiyle tekrar fermi basıncını kaybedip yeni bir çökmeye uğrar ve bu sefer elektron yörüngelerinden içeri girebildiğiniz için yeni bir tepkimeye sahip olursunuz, yüksek momentum a sahip elektronlar, protonlar ile tepkimeye girerek nötron oluşturmaya başlar. bol nötron, nötron fermi basıncı demektir ki elektron fermi basıncından daha büyük olduğundan çökme tekrar durabilir ya da ışık hızının üçte biri hızında bir çökme meydana gelerek (tepkime gerçekleşene kadar...) yıldızın merkezinde tüm parçacıklar çarpışarak bir patlama yaratır. süpernova’lar da bu sayede oluşur. (enerji, sıcaklık o kadar yüksetir ki füzyon yapabilecek her türlü gereklilik yerine gelir. bu sayede tüm elementler oluşmuştur. carl sagan’ın yıldız çocukları mantığıda budur).
dağılan tüm yıldız yine çekirdekte (uzun süre sonucunda) kütle çekimi sayesinde toplanır ve bu sefer oluşan yıldızımızın adı nötron yıldızıdır. eğer nötron fermi basıncı çökmeyi durdurusa (chandrasekhar limitine bağlıdır bu, incelemek isteyenler için yardımcı olabilirim), başka patlama olmadan yıldız kaçınılamaz derecede içine çöker. bir noktada kütle çekimi o kadar büyük olur ki ışık da ölü yıldızın içerisinden kaçamaz ve kara delik oluşur.
efendim uzun ve sıkıcı oldu farkındayım, tüm mantığıyla anlatmaya çalıştım, merak edenler için kaynaklar önerebilirim. -
samanyolu galaksimizin merkezinde, 27000 ışık yılı uzakta yer alan, kütlesi yaklaşık olarak güneşin 4.3 trilyon katı olan dev (supermassive) bir tane vardır. 19 ağustos 2015 xmm-newton adlı x-ışını uydusundan ilk defa yıldız bazlı sabitleme kullanılarak x ışınları aralığında ki fotoğrafları alınabilmiştir.
haberde devamını ve fotoları bulabilirsiniz.
görünüşe göre fırtınalı bir merkezimiz var ve kara deliğin etrafında ki süpernova hareketlerinden görüleceği üzere * tam da galaksinin merkezine yakışacak şekilde görkemli bir kütle hareketine sahip. -
Bir şeyi yok etmediği sürece nerede olduğunu asla bilemeyeceğimiz, evrende bulunan enteresan şey. Şöyle ki, adından da anlaşılacağı üzere kendisi karanlıktır. Yani evrenin karanlığında bakıldığında saklanmış durumdadırlar. Ancak bu durum, karadeliğimizin bir yıldızı yok etmesi durumunda tersine döner. Işık bir yöne doğru gider ve yok olur. Tam bu durumda "işte orada lanet bir karadelik var" diyebiliriz. Şöyle bir şey
Gel gelelim, ben kendisi hakkında anlatacaklarımı bile mantıklı bir şekilde yazamadım. Buna rağmen bu karadelikler hakkında kuramlar çıkartabilen beyinler var. Kendilerine sonsuz saygı duyuyorum.
özet: bilime saygı duyun. -
evrendeki en esrarengiz nesnelerden olan ve muazzam gücünü^:kararlılığını da^, insan beyninin algılayamadığı karanlık obje.
örnek verecek olursak;
- yanımızda noktadan küçük bir karadelik olsa ve hawking radyasyonundan dolayı 1 saniyeden çok daha kısa sürede yok olmadan önce bile bizi parçalarımıza ayırırdı.
ayrıca minicik devin enerjisi, hiroşima ve nagazaki'ye atılan atom bombalarının toplamından daha fazla yıkıcı olurdu.
peki ya madeni bir para kadar büyüklüğü olsaydı?
- o zaman işler daha da korkunçlaşıyor. ağırlığı dünyadan daha fazla oluyor ve kütleçekimi dünyadan 1 milyar kat fazla hale gelerek, inanılmaz boyutlara ulaşıyor.
peki bu ne demek?
olup bitenin farkına bile varamadan, binlerce parçaya ayrılarak ölmeniz anlamına geliyor.^:spaghettification^
keşke bunlarla da bitse, kütleçekimi baskın hale gelen karadelik dünya ve ay arasındaki çekimde kontrolü ele alacaktır. korkunç ağır kütlesinden dolayı dünyanın çekirdeğine doğru batacak ve gezegen döndükçe içten içe kemirecektir. dünya simit haline geldikten sonra, karadeliği çevreleyen yalnızca toprak tabakası kalacaktır.
ayın yörüngesi de değişecektir tabii.
daha bittiğini sanmayın, karadeliğin gelgit etkileri nedeniyle etraftaki bütün astreoidleri dağıtacak ve güneş sistemine kontrolsüzce fırlatacaktı. bu, gezegenlerin ağır şekilde bombardımana tabi tutulması demek.
madeni bir para büyüklüğündeki karadelik, koca güneş sisteminin sonunu getirebiliyor.
ürpertici.
edit: bilinen en manyağı için;
(bkz: s5 0014+813) -
karadelikler kendi ağırlıkları altında ezilerek , dev yıldızların yakıtlarının tükenmesiyle oluşur
evrendeki bütün yıldızları yutabilecek canavarlardır ,
merkezinde kütçe çekimi sonsuzdur ,
zaman-mekan kavramı kalkar ,
tamamen görünmezdir ,
hiçbir şey ondan kaçamaz buna ışık dahil ,
geçtiğimiz yüzyılda , karadelikler matematiksel tuhaflıklar olmaktan çıkıp evrendeki gerçek nesneler haline geldiler.
gökadamızda milyonlarca hatta milyarlarca karadelik olduğunu düşünülüyor. -
bilinen en büyük kara delik ic 1101de bulunmaktadır. bilim sınırları içerisinde çözülebilecek öğrenilebilecek son fenomendir. -
bu arkadaşlar hakkında pek bilgim yok ama sonuçta hepimiz öleceğiz. ben bu arkadaşların birinin içine girerek ölmeyi yeğliyorum. en azından merakımdan kurtulurum -
yanlarina cok yaklasilmadikca, kimseye zararlari dokunmayan öcülerdir. -
yeterince büyük bir yıldız yakıtı bittiğinde ve kendini besleyemediği anda kendi çekimine yenik düşer. içe doğru bir çöküş olur ve bir kara delik meydana gelir.
2 tür kara delik vardır.
birincisi stellar mass black hole yani yıldızsal kütle kara deliği. bunlar güneşten 30 kat büyüktürler. galaksimizde 100 milyon tane olduğu sanılıyor ve samanyolu gibi diğer galaksilerde de bunlarda bulunuyor..
diğeri ise supermassive black hole. bunların büyüklüğü güneşin büyüklüğünün milyonlarca hatta milyarlarca katıdır.
bu dev kütlelerin, her galaksinin ortasında yer aldığına inanılıyor. samanyolu da böylesine bir kara deliğe sahip. kozmik havan toplarıdır bu delikler. kozmik bir hamam böceği kapanıdır. her şeyi çeker, hiçbir şeyi dışarı çıkarmaz.
kara delikler, çekim gücü son derece yüksek olan uzay bölgeleridir. çekim öyle yüksektir ki yanına yaklaşan hiçbir nesne kendini bu çekimden kurtaramaz. ışık bile kaçamaz. bilinmezlere açılan bu kapılar, nesnelerin kaybolduğu kozmik portallardır..
*
kara deliğin içine girdiğinizde:
atomlarınıza ayrışır, ketçapa dönersiniz bir kara deliğin içinde.
*
iki kara delik çarpıştığında :
uzayın derinliklerindeki bu tuhaf çiftleşme şöyle gerçekleşir; ikisi birbirine çok yaklaştığında birbirinin çekim gücüne kapılır ve ikisi birden birbirinin yörüngesinde, etrafında döner. sonradan gelen oradakinin içine çöker. bu dev buluşma, uzay ve zamanda büyük bir yıkıma sebep olur.
dev buluşmadan ortaya enerji taşıyan dev bir dalga çıkar. kara delikler çarpıştığında açığa çıkan bu çılgın dalgalara çekim dalgaları denir. bu dalgalar uzay ve zaman içinde hızla yayılmaya baslar.
eskiden çift kara delik çarpışmalarını tanımlamak imkânsızdı. ama bilim adamları çekimsel dalga detektörleri tasarları ve kara deliklerin çarpışması sırasında ortaya çıkan bu dalgaları ölçmek artık mümkün.
iki kare delik birleştiğinde bu çekimsel dalgaları yaymaya başlarlar. bu hareler, düzenli bir şekilde hareket eder. bu hareler dev kütlelerin yanında geçerken detektörlerin birbirleri arasındaki mesafeyi etkiler. detektörler böylece dalgaları saptar ve mesafeyi ölçer. bu bir çekimsel dalganın geldiğine dair bir göstergedir.