Kara Delik Nedir? Kara Delik Nasıl Oluşur?

Kara Delik Nedir?

Kara delik, çekim alanı her türlü maddesel oluşumun ve ışınımın kendisinden kaçmasına izin vermeyecek derecede güçlü olan, kütlesi büyük bir cisimdir. Kara delik, uzayda belirli nicelikteki maddenin bir noktaya toplanması ile meydana gelen bir nesnedir de denilebilir. Bu tür nesneler ışık yaymadıklarından kara olarak nitelenirler. Kara deliklerin, üç boyutlu olmadıkları, sıfır hacimli oldukları kabul edilir. Yani kara delikler boşluktan başka bir şey değildir denebilir. Daha doğrusu çok büyük miktardaki maddelerin çok küçük bir alana sıkışmış olanıdır. Güneş’ten on kat daha büyük bir yıldızın küçük bir şehirin içine sıkıştığını düşünün. O kadar muazzam bir çekim alanı oluşur ki hiç birşey hatta ışık bile bu çekim alanından kaçamaz. Kara deliklerin içinde zamanın ise yavaş aktığı veya akmadığı tahmin edilmektedir.

Kaynak: NASA-JPL

Bilim insanları kara delikleri gözlemleyemezler. Her ışık türünü tespit eden teleskoplar dahil bir kara deliği gözlemleyemez. Kara delikler yalnızca çevresindeki cisimlere yaptığı etkilere tespit edilerek incelenebilir. Örneğin normal bir yıldız kara deliğe yaklaşırsa parçalarına ayrılır. Bu ayrılan maddelerin hızları artar ve ısınırlar. Bu maddeler ısındıkları için uzaya x ışınları yayarlar. İşte bu ışıklar incelendiğinde orada bir kara delik olduğu tespit edilebilir.

Kara delikler Einstein’ın genel görelilik kuramıyla 1916 yılında tanımlanmışlardır. İlk “kara delik” terimi 1967 yılında Amerikalı astronom John Wheeler tarafından kullanılmıştır ve ilk kara delik de 1971 yılında keşfedilmiştir. Eskiden kara deliklerin varlığı sorgulansa da günümüzde, ilgili bilimsel topluluğun (astrofizikçiler ve kuramsal fizikçilerden oluşan) hemen hemen tüm bireyleri tarafından onaylanarak kesinlik kazanmış durumdadır.

Ayrıca her galaksinin merkezinde bir kara delik olduğu düşünülmektedir.

 

Kara Delik Nasıl Oluşur?

Çoğu süpernova patlamasıyla ölen büyük bir yıldızın kalıntılarından oluşur. Güneş kütlesinin yaklaşık üç katına kadar olan küçük yıldızlar, yakıtını yitirdiğinde çökerek bir nötron yıldızı veya beyaz cüce olurlar. Güneş’in 3 katı büyüklüğünden büyük yıldızlar ise çöktüğünde  sıkıştırmaya devam eder ve bir kara delik yaratır. Bunun dışında kara delikler iki şekilde daha oluşabilir. Nebula adını verdiğimiz uzaydaki gazların ve tozların kütle çekim etkisiyle bir araya gelmesi ile oluşabilir. Diğer bir oluşum ise çok küçük bir ihtimal de olsa 2 nötron yıldızının bir araya gelmesiyle oluşumdur.

Boyutlarına Göre Kara Delikler

Yıldızsal kara delikler

Yıldızsal kara delikler birkaç güneş kütlesi kadar bir kütleye sahiptirler. Ölmekte olan bir yıldız, eğer Güneş’imizin üç mislinden daha ağırsa, nötron yıldızı düzeyinde kalamaz, çekirdeğindeki tepkime ve yoğunluk artması devam eder. Yıldızın kalbindeki tepkimelerle yanma tamamlandığı zaman, yakıt kalmadığı için, bir süpernova oluşur. Bu süpernova da ardında hızla içe çöker ve “kara delik” haline gelir.

Dev kara delikler

Birkaç milyon ile birkaç milyar güneş kütlesi arasında değişen bir kütleye sahiptir. Galaksilerin merkezinde bulunurlar. Galaksimiz Samanyolu da böyle bir kara delik içerir ve bu kara deliğe yakın yıldızların son derece hızlı hareket ettiklerinin gözlemlenmesi bu bulguyu doğruluyor.

Chandrateleskopu ile NGC 6240 galaksisi üzerinde yapılan gözlemler neticesinde bu galaksinin merkezinde birbirleri çevresinde dönen iki dev kara delik tespit edilmiştir. Böyle devlerin nasıl oluştuğu ile ilgili tartışmalar halen sürmektedir. Bazı bilim insanları evrenin başlangıcında çok hızlı bir şekilde oluştuklarını düşünmektedir.

Orta kara delikler

Yakın zamanlarda keşfedilmiş olup, kütleleri 100 güneş kütlesi ile 10.000 güneş kütlesi aralığında değişir. 1970’li yıllarda orta kütleli kara deliklerin küresel yıldız kümelerinde oluştuğu düşüncesi ortaya atılmış, fakat bu fikri destekleyecek herhangi bir gözlem yapılmamıştı. 2000’li yıllarda yapılan gözlemler ile bu fikir desteklendi. Gözlemlenen x ışınları hiç de dev kara deliklerin bulunduğu galaksi çekirdeklerine bağlı görünmüyorlardı. Bu şuanda bir orta kara delik olarak nitelendiriliyor. Bu gözlemle beraber Dev Kara Deliklerin oluşumu ile ilgili de birçok soru işareti de ortadan kalkabilecek.

İlksel kara delikler

İlksel kara delikler çok küçük boyutlarda olan kara deliklerdir. Bunlara “ilksel” adının verilme nedeni, Büyük Patlama sırasında oluştuklarının sanılmasındandır. Evrenin oluşumu sırasında küçük ölçekli aşırı yoğunlaşmaların çekimsel içe çökmesiyle oluştukları sanılmaktadır. Bu kara deliklerin kütleleri bakımından yoğunlukları ve dağılımları henüz bilinmiyor.

Yüksek enerjili fiziksel örnekler üzerinde çalışan bazı fizikçilere göre bu kara deliklerin daha küçük benzer örnekleri CERN labaratuvarlarında “parçacık hızlandırıcı” kullanılarak oluşturulabilir.

 

Kara Delik İçinde Ne Var?

Hiç kimse bir kara deliğin olay ufkunda ne olduğunu tam olarak bilmiyor. Bazı fizikçiler, içindeki maddenin çok sıkışarak tekillik olarak bilinen sonsuz yoğunluk noktanın oluştuğunu düşünüyor. Bu görüşe göre, kara deliğin bir boşluktan oluştuğu, kütlesi merkezde sonsuz bir noktada toplandığı söylenebilir.

Bir kara deliğe düşecek kadar şanssız olan herkes, yoğun bir yerçekimi tarafından parçalanır. Stephen Hawking’in dediği gibi spagetti gibi gerilir. Kara delik kütlesine eklenir.

Diğer fizikçiler, Einstein’ın yerçekimi teorisini kuantum teorisiyle birleştiren daha kapsamlı bir fiziksel teorinin tekilliklerle çözülebileceğini savunarak bir kara deliğin iç görüşünü sorguluyorlar.

 

Olay Ufku

Işık ve maddenin artık kaçamadığı bölgeyi sınırlayan kuşağa “olay ufku” adı verilir. Olay ufku, herhangi bir fiziksel incelemede bulunamadığımız bir uzay parçasıdır. Ne olay ufkundan ötesini bilinen yasalarla açıklama olanağı vardır, ne de orada ne olup bittiğini bilmenin bir yolu vardır. Bir yıldızın olay ufku, yıldızın çökmeden önceki kütlesiyle orantılıdır. Örneğin kütlesi 10 güneş kütlesi olan bir yıldız içe çöküp kara delik haline geldiğinde çapı 60 km. olan bir olay ufkuna sahip olur. Bir kara delik madde yuttukça olay ufkunu genişletir, olay ufku genişledikçe de daha güçlü çekim alanına sahip olur. Kara deliğin olay ufkunda teorik olarak zaman tümüyle durmaktadır.

Olay Ufku ve Tekillik
Olay Ufku ve Tekillik (Kaynak:wikipedia)

Tekillik

Bir kara deliğin merkezinde kütleçekim alanının ve uzay bükülmelerinin sonsuz hale geldikleri bir bölge yer alır. Bu bölge tekillik olarak adlandırılır. Bu bölge, genel görelilik kuramı uzay-zaman eğiminin sonsuz olduğu bölgeleri tanımlayamadığı için, genel görelilik kuramı çerçevesinde pek iyi tanımlanamamıştır.

Bir kara deliğin merkezindeki yerçekimi o kadar çok artar ki, bir noktadan sonra artık bu kavramlar çözülmeye başlar. Tekillik, fiziğin bilinen kurallarının geçersiz olduğu bir noktaya ulaşır. Bu noktada zaman, mekan, madde, fizik yasaları artık bizim bildiğimiz kavramlar olmaktan çıkarlar.

 

Kara Deliğin İçine Düşsek Ne Olur?

İçinde ne olduğu tam olarak bilinmese de bir kara deliğe düşseniz ne göreceğiniz aşağıdaki videoda simüle edilmiştir.

 

Dünya ve Kara delik

Bir Kara Delik Dünyayı Yok Edebilir mi?

Kara delikler yıldızları, gezegenleri yiyerek uzayda dolaşmaz. Dünya bir kara deliğe düşmeyecektir çünkü Güneş Sistemi’ne yakın Dünya’yı yutabilecek bir kara delik yoktur.

Güneş ile aynı kütleye sahip bir kara delik Güneş’in yerini alsa, Dünya yine de düşmeyecekti. Kara delik Güneş ile aynı yerçekimine sahip olacaktı. Dünya ve diğer gezegenler, Güneş’in yörüngesinde döndükleri gibi, kara deliğin de yörüngesinde aynı şekilde döneceklerdi.

Yine de Güneş asla bir kara deliğe dönüşmeyecektir. Güneş kara delik oluşturacak kadar büyük bir yıldız değildir. Güneş yakıtını tükettiğinde bir beyaz cüceye dönüşecektir.

Dünya’ya en yakın kara delik nedir?

Bildiğimiz en yakın kara delik, V616 Mon olarak da bilinen V616 Monocerotis. Yaklaşık 3.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunur ve Güneş kütlesinin 9-13 katı arasındadır.

 

Kara Delikler Hakkında İlginç Gerçekler

  • Bilinen en büyük kara delik Ton 618’dir. 66 milyar Güneş Kütlesine sahiptir ve olay ufku yaklaşık 198 milyar kilometredir. Samanyolu Galaksisinin merkezine 10.4 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunur.

  • Kara delikler nesneleri çekmezler. Bunun yerine nesneler kara deliklere düşerler.

  • Bir kara delik olarak kabul edilen ilk nesne Cygnus X-1’dir .

  • Cygnus X-1, Stephen Hawking ile diğer bir fizikçi olan Kip Thorne arasındaki 1974 dostça bir bahis oyununun konusuydu ve Hawking, kaynağın kara delik olmadığını iddia etti. 1990 yılında yenilgiyi kabul etti.

  • Büyük Patlama’dan hemen sonra minyatür kara delikler oluşmuş olabilir.

  • Bir yıldız bir kara deliğe çok yakın geçerse, parçalanabilir.

 

 

Kaynaklar: Kaynak-1  Kaynak-2  Kaynak-3  Kaynak-4

 

İlginizi çekebilir:

Samanyolu Galaksisi

Galaksi nedir? Galaksiler Nasıl Oluşur?

Kuyruklu yıldız nedir?

Stephen Hawking kimdir

Uzay nedir?

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

three + eleven =