Bir Karadeliğin Fotoğrafı Neden Çekilemez?
Daha önceki yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.
Önceki yazımızda, görme, ışık ve karadelik kavramlarından kısaca bahsederek konuya bir giriş yapmıştık. Şimdi hep birlikte “Bir karedeliğin fotoğrafı neden çekilemez” derken ne demek istediğimizden biraz bahsedelim.
Devasa Yapılar
Karadelikler için birçok lakap kulanılır ve sizler de bir çoğunu duymuşsunuzdur. Ancak onların neden kara olduklarını anlamak konunun kilit noktalarının başında gelmektedir. Önceki yazımızda karadeliklerin devasa yapılar olduklarından bahsetmiştik. İşte tüm mesele onların devasa olmalarından kaynaklanmaktadır.
Eğer bilim ve astronomi konularıyla biraz ilgileniyorsanız Güneş’imizin kütlesinin ne kadar büyük olduğunu ve buna rağmen evrendeki orta büyüklükteki yıldızlardan biri olduğunu ve Güneşimiz’den yüzlerce ve hatta binlerce kat daha büyük yıldızlar olduğunu duymuşsunuzdur.
1915 yılında Einstein’ın ortaya koyduğu genel görelilik teorisinde kısaca şu durum ile karşılarız. Evren uzay-zaman denen 4 boyutlu özel bir dokudan oluşmaktadır. Ve evrende kütlesi olan her şey ama her şey mutlaka bu dokuyu bozar. Bu bozulma sonrası bizim kütle çekimi dediğimiz (ki bunun doğrusu aslında uzay-zaman bozunumudur) durum ortaya çıkar. Ve uzay-zaman bozulması kütlenin miktarıyla doğru orantılıdır. Yani eğer kütle büyükse uzay-zaman dokusundaki esneme ve bükülme o kadar büyük olacaktır.
Eğer karadelikleri ve galaksi kümelerini saymazsanız evrendeki kütlece en büyük yapılar yıldızlardır. Örneğin Güneş’imiz her ne kadar çok büyük kütleli olmasa dahi ardındaki bir yıldızın ışığını 1.75 ark saniye ölçüsünde bükebilmektedir.
Peki Bu Nasıl Oluyor
Aslında yukarıda kısaca bahsettik, Güneş kütle olarak oldukça büyük bir gök cismidir ve kütlesi gereği de uzay-zaman dediğimiz dokuyu bu ölçüde bükebilmektedir. 1919 yılında Sir Arthur Eddington bir güneş tutulması sırasında Güneş’in uzay-zamanı Einstein’ın hesaplarına uygun şekilde büktüğünü ortaya koydu. Ve işte bu durum hem göreliliğin doğru bir teori olduğunu hem de karadelik denen yapıların mümkün olduğunu ortaya çıkardı.
Eğer Güneş bile ışığı bu kadar bükebiliyorsa Güneş’ten kütlece çok daha büyük olan cisimler mesela karadelikler uzay-zamanı çok çok daha fazla bükecektir. Hatta uzay-zaman dokusunu öylesine bükecektir ki artık karadeliğin olduğu yerden bir foton tanesi dahi kaçamayacaktır ve hiçbir şekilde ışık saçmayacaktır. Kasırgadaki bir hortuma ya da denizdeki bir girdaba giren bir şeyin kaçamaması gibi bir karadeliğe giren foton da hiçbir şekilde karadelikten kaçamaz. Peki o zaman bu fotoğraflar nasıl çekildi?
Karadelik Fotoğrafları Nasıl Çekildi?
İşte size ilk yazımızda ışık ve görme nedir gibi kavramları anlatmamızın sebebine geliyoruz. Daha önce söylediğimiz gibi evrendeki tüm varlıklar sahip oldukları enerjileri sebebiyle bir ışıma yani yansıma yapıyor ve her ne kadar bazılarını gözümüz ile göremesek dahi eğer gerekli envantere sahipsek o cisimlerin ışımalarını görmemiz mümkün oluyor ki termal kamelar ve kızılötesi kameralar bu amaçla sıklıkla kullanılır. Ama karadelikler hiçbir şekilde enerjilerinden kaynaklanan ışımayı dışarı salamazlar çünkü onların kütlelerinden kaynaklı olarak hiçbir şekilde bir ışıma yapmaları mümkün değildir zira neden oldukları kütle çekime buna izin vermez.
Yine de 2019 Nisan ayında Messier 87 (M87) karadeliğinin ve yakın zamanda da Samanyolu Galaksisinin merkezinde bulunan Sagittarius A isimli karadeliklerin fotoğrafları paylaşıldı.
Nasıl Oldu Bu?
Şöyle ki aslında bizler o fotoğraflarda karadelikleri değil karadeliklerin çevresini görüyoruz. Peki onu nasıl fark ettiler? Yine şöyle ki, bazı karadelikler etrafındaki gezegenlerden kütle söker, ya da çevrelerindeki gaz ve toz bulutlarını yutmaya devam eder ve bunu çevresindeki yakınındaki cismin kütlesini tamamen tükeninceye kadar sürdürür. İşte karadelik tarafından yutulmak üzere karadeliğe doğru sürüklenen kütle, gaz ve toz gibi maddeler karadeliğin etrafında dolanmaya başlar bu dolanma eylemi neredeyse ışık hızına yakın seviyelerde gerçekleşir ve yine bu esnada bu yoğun gaz ve toz kütlesi sürtünmeye başlar, işte neredeyse ışık hızında hareket eden ve sürtünen bu maddeler muazzam bir ısı ve buna bağlı olarak ışık yayarlar.
İşte bizler o turuncu arka planlı ortası siyah resimlere bakarken aslında aslında kendi etrafında sürtünme sebebiyle parıldayan ama merkezi karanlığın emsalsiz derecede yoğun olduğu bir yapıya bakıyoruz.
Hani Karadelikler Işık Saçmazdı
Evet, karadelikler ışık saçmaz, ama burada olay ufku denen kavramı atlamak gerekir. Bir karadelik genelde dıştan içe doğru şu unsurlardan oluşur.
Toplanma Diski: Eğer karadeliğin etrafında yutulabilecek türden bir madde varsa toplanma disklerini görürüz eğer yutulacak bir madde yoksa karadeliğin etrafında toplanma diski olmaz.
Olay Ufku: Event Horizon diye duyduğunuz ve tekillikten önce bulunan bir sınır bölgesidir. Olay ufku aynı zamanda bir karadelikten kaçabileceğiniz son çizgidir. Olay ufku geçilene kadar henüz hiçbir şey için geç değildir ancak olay ufkunu geçtiyseniz artık ışık hızıyla hareket bile etseniz yapabileceğiniz bir şey yoktur.
Tekillik: Singularity diye tabir edilen bu alan aslında bir nokta dahi değildir. Tekillik tüm o muazzam kütlenin tek bir noktada (buradaki nokta bile tamamen mecazidir) toplantığı yerdir. Olay ufku geçildikten sonra kurtuluşu imkansız bir şekilde madde buraya sürüklenir ve bu noktada ezilir.
Olay Ufku ve tekillik her karadelikte vardır ancak etrafında yutulabilir madde olup olmamasına göre toplanma diski dediğimiz yapı bazı karadeliklerde olmayabilir. İşte bilim insanlarının bu muhteşem keşifleri aslında etrafında toplanma diski olan karadeliklerin fotoğraflanmasından kaynaklanmaktadır. Bu karadelikler etraflarındaki toplanma disklerinin yaptığı ışıma sayesinde fotoğraflandılar. Ancak yine de tekrar edelim ki bizler o fotoğraflara bakarken karadeliğin etrafındaki toplanma diskinin ışımasını ve dolaylı olarak da karadeliği görüyoruz.
Bu yazı Astrafizik.com yazarı Sinan YAVUZ tarafından kaleme alınmış özgün bir yazıdır, üstünde değişiklik yapmamak ve doğru referans göstermek koşuluyla Astrafizik.com kullanım izinlerine tabi olan bu yazıyı kullanabilir ve paylaşabilirsiniz.
