1. Eğer kara delikler ışığı hapsediyor ve asla görülemiyorlarsa, onları nasıl araştırıyoruz?
X ışınları dâhil olmak üzere hiçbir ışık türü, kara deliklerin ufkundan kaçamaz. NASA’nın kara delikler üzerinde çalışan teleskopları kara delikleri göremezler, fakat kara deliklerin çevrelerinde oluşan etkileri gözlemleyebilirler. Maddeler kara deliklerin içine doğru çekilirken milyonlarca derece sıcaklığa ulaşırlar ve x ışınlarının parlaklığı gözlenebilir.
Kara deliklerin devasa kütlesi aynı zamanda çevrelerindeki görüntüyü çarpıtır. Işığın bile yönünü değiştirebilen bu kuvvet, kara delik başka bir ışık kaynağının önüne geçtiğinde net olarak görülebilmektedir. Kara delik ışık kaynağı ile gözlemcinin arasına girdiğinde, kaynağın ışıklarının gözlemciye direkt olarak ulaşmasına engel olur ve onları büker. Bu yöntem, kara deliklerinin tespiti ve gözlemlenmesi için sıklıkla kullanılır.
2. Bir kara delik ne kadar sürede oluşur?
Güneşin kütlesinin onlarca katına sahip devasa bir kara delik, bir yıldızın kendi içine çökmesiyle sadece birkaç saniye içinde oluşabilir. Daha küçük yapıdaki kara delikler ise birden fazla yıldızın nötron yıldızı diye adlandırdığımız kalıntılarının birleşmesi ile oluşabilmektedir. Bir nötron yıldızı aynı zamanda başka bir kara delik ile birleşerek onun kütlesine dâhil olabilir. Birden fazla kara delik de birleşerek daha büyük kütleli kara delikler oluşturabilmektedir.
Daha gizemli olanlar ise galaksilerin merkezinde bulunan ve bütün bir galaksiyi çekim alanında tutabilen süper kütleli kara deliklerdir. Süper kütleli kara deliklerin kütlesi güneşimizin kütlesinin milyonlarca ve hatta milyarlarca katına çıkabilir. Süper kütleli bir kara deliğin bu boyutlara ulaşması 1 milyar yıldan daha az sürebilir fakat tam olarak ne kadar sürede oluştukları henüz hesaplanamamaktadır.
3. Bilim insanları kara deliklerin kütlelerini nasıl hesaplıyor?
Bu araştırma genel olarak galaksilerin merkezine yakın yıldızların hareketlerini gözlemleme üzerine dayalıdır. Bu hareketler, etkinliğin tam ortasında karanlık ve dev bir kütlenin olduğunu gösterir. Bu kütle yıldızların dönüş hızları ile hesaplanabilir. Kara deliğin içine çekilen kütleler evrenden kaybolmaz, kendi kütlelerini kara deliğe dâhil ederler.
4. Bir kara deliğin bütün bir galaksiyi yutması mümkün müdür?
Hayır, bir kara deliğin bütün bir galaksiyi yutmasının yolu yok. Galaksilerin ortasında bulunan süper kütleli kara deliklerin yer çekim menzilleri çok büyüktür, fakat hepsini yutacak kadar da büyük değildir.
5. Bir kara deliğin içine düşerseniz ne olur?
Kesinlikle iyi şeyler olmaz. Fakat bu konu hakkında bildiğimiz birçok şey Albert Einstein’ın Genel Görelilik Teorisine dayanmaktadır.
Kara delikleri uzaktan gözlemleyen kişiler olay ufku dediğimiz alandan fazlasını göremezler. Yani aslında kara bir küre olarak ortaya çıkan şekil, kara deliğin bedeni değildir. Bu karanlık küre, kara deliğin yer çekiminden ışığın bile kaçamadığı noktanın sınırıdır. Yani o alandaki bütün ışığı dahi içeri çektiğinden, karanlık bir küre ortaya çıkmaktadır.
Kara deliğin içerisine doğru düşen kişi tamamen farklı bir gerçekliği deneyimlemiş olur. Olay ufkunu geçtiğinizde uzay ve zaman perspektifiniz tamamen değişir. Aynı zamanda devasa yer çekimi bütün bedeninize eşit olarak dağılmayacağı için, “spagettileşme” adını verdiğimiz bir fenomen gerçekleşir. Bedeninizin daha çok çekilen kısımları uzayacak ve vücut düzenininiz bozulacaktır. Tabii siz çoktan ölmüş olacaksınız.
Neyse ki bu olayı henüz hiç kimse deneyimlemedi. Çünkü kara delikler bizim güneş sistemimizden herhangi bir şeyi çekmek için çok uzaktalar. Fakat bilim insanları kara deliklerin devasa yıldızları parçaladıklarına şahit oldular.
6. Ya bir gün güneş de bir kara deliğe dönüşürse?
Güneş asla bir kara deliğe dönüşmeyecek çünkü o kadar devasa değil. Onun yerine Güneş yoğun bir kalıntı olan “beyaz cüce”ye dönüşecek.
Fakat diyelim ki Güneş aynı boyut ve kütlesini koruyarak bir kara deliğe dönüştü. Başımıza neler gelirdi?
Doğrusunu söylemek gerekirse; hiçbir şey! Kütlesi aynı kaldığı için Güneş sistemimizdeki yer çekimsel etkisi de aynı kalacağından, her şey yoluna olduğu gibi devam edecek. Tabii Güneş ışığının olmayışı Dünya'da hayatı cehenneme çevirebilir.
7. Kara deliklerin gezegenimiz üzerinde bir etkisi oldu mu?
Devasa yıldızlar patladıklarında arkalarında devasa kara delikler bırakır. Bu patlamalarda karbon, nitrojen ve oksijen gibi elementler uzaya yayılır. İki nötron yıldızı, iki kara delik veya bir nötron yıldızı ile bir kara deliğin birleşmesi de bazı ağır elementlerin uzaya yayılmasına sebep olur. Bu elementler bir gün yeni bir gezegenin parçası olabilirler. Patlamalardan çıkan şok dalgaları yeni yıldız ve yıldız sistemlerinin oluşmasını tetikleyebilir. Kısaca Dünya bir noktada mutlaka bu etkilere maruz kaldı.
Daha geniş açıdan bakarsak, birçok galaksinin ortasında bir süper kütleli kara delik bulunur. Bu süper kütleli kara deliklerin ve galaksilerin oluşumları arasında bağlantı henüz anlaşılamamaktadır. Yine de samanyolu galaksimizin merkezindeki Sagittarius A* isimli süper kütleli kara deliğin galaksinin oluşumunda kilit rol oynadığı düşünülmektedir. Fakat bu biraz yumurta-tavuk problemine benzer. Hangisinin önceden orada olduğunu bilmiyoruz. Galaksi mi? Yoksa kara delik mi?
8. Tespit edilen en uzak kara delik hangisidir?
Tespit edilen en uzak kara delik dünyadan 13.1 milyar ışık yılı uzaklığında bulunan bir galakside görülmüştür. (Evren’in yaşının 13.8 milyar yıl olarak hesaplandığını düşünürsek, bu kara delik Big Bang’den yaklaşık 690 milyon yıl sonra oluşmuştur.)
Bilim insanlarının “quasar” dediği bu süper kütleli kara delik, etrafındaki yoğun gaz akışı ile galaksinin kendisinden kat be kat daha fazla enerji açığa çıkartmaktadır. Parlak görüntüsü de bu kadar uzaktan keşfedilmesine yardım etmiştir.
9. Eğer kara deliklerden hiçbir şey kaçamıyorsa, sonunda bütün evrenin yutulacağını söyleyebilir miyiz?
Evren çok büyük bir yer. Özellikle bir kara deliğin yerçekimi etkisine sahip olduğu bir bölgenin büyüklüğü, bir galaksinin boyutuyla kıyaslanamayacak kadar sınırlıdır. Bu, samanyolu galaksimizin ortasındaki süper kütleli kara delik de olmak üzere her kara delik için geçerlidir.
Galaksimizin ortasındaki kara delik, etrafında oluşan yıldızları çoktan yuttuğu için, şu an çevresinde dönen yıldızlar güvenli bir mesafededirler. Dünya olarak ondan 26 bin ışık yılı uzakta olduğumuzu düşünürsek de güvendeyiz diyebiliriz.
10. Kara delikler küçülebilirler mi?
Evet. Ünlü fizikçi Stephen Hawking’e göre kara delikler materyalleri yutarak büyürler, fakat aynı zamanda “Hawking Radyasyonu” denen küçük miktarlardaki enerjiyi de sürekli kaybederler.
Bu kara deliklerin zamanla bütün enerjilerini kaybederek ölebileceklerini göstermektedir. Fakat bu o kadar yavaş ilerleyen bir süreçtir ki, muhtemelen son kara delik öldüğünde etrafında buna şahit olabilecek hiçbir şey olmayacaktır.
