NASA, dev bir kara deliğin kapladığı alanın büyüklüğünü gerçek anlamda anlamamız için yeni bir animasyon yayımladı.
Kara delikler, ölçeğin alt ucunda, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 100.000 katından başlarlar ve maksimumda on milyarlarca Güneş kütlesine ulaşabilirler. Bu soyut sayılar ile bu devlerin gerçekte ne kadar büyük olduğunu kavramak zor. Evrenin en büyük gizemlerinden biri de budur. Bazı fikirlere sahip olsak da nasıl bu hale geldiklerini gerçekten bilemiyoruz.
NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezinden teorik astrofizikçi Jeremy Schnittman, “Çoğu Hubble Uzay Teleskobu yardımıyla yapılan doğrudan ölçümler, 100’den fazla süper kütleli kara deliğin varlığını doğruluyor. Nasıl bu kadar büyüyorlar? Galaksiler çarpıştığında, merkezlerindeki kara delikler de sonunda birleşebilir” dedi.
Aslında kara deliklerin kendileri çok büyük olmayabilir. Kara delikler evrende bildiğimiz en yoğun nesnelerdir. O kadar kompakttırlar ki onları matematiksel olarak sadece bir tekillik olarak tanımlayabiliriz, sonsuz yoğunlukta tek boyutlu bir nokta. Yoğunlukları o kadar aşırıdır ki uzay-zaman çekimsel olarak onların etrafında kapalı bir küreye dönüşür. Bu küre içinde ışık bile kaçmak için yeterli hıza sahip değildir.
Bir kara deliğin boyutları hakkında konuştuğumuzda, olay ufku olarak bilinen sınırından bahsettiğimiz şey budur. Kara delik ne kadar büyükse, Schwartzschild yarıçapı olarak bilinen olay ufku tarafından tanımlanan kürenin yarıçapı da o kadar büyük olur. Örneğin Güneş bir kara delik olsaydı, Schwartzschild yarıçapı sadece 2,95 kilometre olurdu.
Bildiğimiz kadarıyla, en küçük kara delikler Güneş’in kütlesinin yaklaşık beş katından başlar. Bunlar yıldız kütleli kara deliklerdir. Yıldız kütleli kara deliklerin üst sınırı Güneş kütlesinin yaklaşık 65 katıdır çünkü bu daha büyük nesneleri üretecek olan son derece ağır öncü yıldızlar, çekirdeği tamamen yok eden ve geride kara deliğe çökecek hiçbir şey bırakmayan bir çift kararsızlık süpernovasında yaşamlarını sona erdirir.
Bununla birlikte 65 Güneş kütlesinden daha büyük yıldız kütleli kara delikler de görüldü. Kara delikler çarpışıp birleşerek birleşik kütleli bir nesne meydana getirdiklerinde oluşabilirler. Ancak bunlardan süper kütleli ve ultra kütleli kara deliklere nasıl ulaştığımız tam anlamıyla büyük bir soru işaretidir. Yıldız kütleli kara delikler ile süper kütleli kara delikler arasındaki kütle aralığında tespit edilen kara deliklerin sayısı oldukça azdır.
Ancak süper kütleli kara delikler arasında da büyük bir çeşitlilik var. NASA’nın yeni animasyonu, J1601+3113 adlı cüce galakside bulunan ve yaklaşık 100.000 Güneş kütlesinde bir kara deliğe ev sahipliği yapan bir kara delikle başlayarak bu aralığa oldukça dudak uçuklatıcı bir bakış sunuyor. Bu da ona Güneş’in yarısından biraz daha az bir Schwarzschild yarıçapı verir. Kara deliğin gölgesi olay ufkunun etrafındaki boşluğa uzanarak yaklaşık iki katı büyüklüğünde daha karanlık bir bölge oluşturuyor, bu da videoda bu gölgenin Güneş ile yaklaşık aynı büyüklükte göründüğü anlamına geliyor.
Ayrıca kendi galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A*’nın yaklaşık 4,3 milyon Güneş kütlesinde olduğunu görüyoruz. Ayrıca şimdiye kadar görüntülenen ilk kara delik olan ve 5,37 milyar Güneş gibi çok daha yüksek bir kütleye sahip M87* de var.
Ayrıca aynı galaksinin, NGC 7727’nin merkezinde asılı duran iki kara delik vardır. Bir zamanlar NGC 7727 iki galaksiden oluşuyordu. Şimdi bir araya gelen galaktik çekirdeklerdeki iki kara delik sırasıyla 154 milyon ve 6,3 milyon Güneş kütlesinde yeni birleşmiş galaksinin merkezine battı ve bir gün onlar da birleşecek.
Bu kara delikler, gök bilimcilerin bize süper kütleli kara deliklerin nasıl büyüdüğünü anlattığını düşündükleri büyük bir ipucudur ve birleşmeleri yerçekimsel dalgalar üretmelidir. Ancak bu birleşmelerin sıklığı mevcut araçların tespit edemeyeceği kadar düşüktür.
Evrende bildiğimiz en büyük kara deliklerden biri TON-618 olarak bilinen bir canavardır. Bilim insanları 2004 yılında kütlesini 66 milyar güneş kütlesi olarak ölçmüşlerdir. Kara delikler için teorik bir üst kütle sınırı yaklaşık 50 milyar güneş kütlesidir, ancak biliyoruz ki evren teorik tahminlere meydan okuma konusunda oldukça iyidir.
Bu kütleye sahip bir kara deliğin Schwarzschild yarıçapı 1,300 astronomik birimin üzerinde olacaktır. Bağlam açısından, Plüton’un Güneş’ten yaklaşık 40 astronomik birim uzaklıkta bir yörüngesi vardır. Bu şey Güneş Sistemi’ni yüzlerce kez yutabilir.
Işığının 10,8 milyar yaşında olduğu tahmin ediliyor, bu yüzden bizim köşemizde herhangi bir şeyi yutacağı düşünülmüyor.
Derleyen: Enver Çakır
