- NASA, süper bilgisayarlarında üretilen kara delik simülasyonu ile izleyicileri kara deliğin gizemi içine çekiyor.
- Çeşitli videolar ve görelilik teorisiyle zenginleştirilen bu simülasyonda deneyimlenecek iki farklı senaryo bulunuyor.
- 360 derecelik sürükleyici görüş açısı ile izleyicilerin uçuş simülasyonu içerisinde etraflarına rahatlıkla bakmalarına olanak sağlanıyor.
Bir kara deliğin içine düştüğünüzde ne olacağını hiç merak ettiniz mi? Şimdi, NASA süper bilgisayarında üretilen yeni, sürükleyici bir görselleştirme sayesinde izleyiciler bir kara deliğin geri dönüşü olmayan noktası olan olay ufkuna dalabilecekler. NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezinde astrofizikçi olan ve görselleştirmeleri hazırlayan Jeremy Schnittman, “İnsanlar bunu sık sık soruyor ve bu hayal etmesi zor süreçleri simüle etmek, görelilik matematiğini gerçek evrendeki gerçek sonuçlarla ilişkilendirmeme yardımcı oluyor. Bu yüzden iki farklı senaryoyu simüle ettim: Biri, cesur bir astronotun yerine geçen bir kameranın olay ufkunu ıskalayıp sapanla geri döndüğü, diğeri ise sınırı geçip kaderini mühürlediği senaryo.” diye ifade etti.
Görselleştirmeler çeşitli şekillerde mevcut. Açıklayıcı videolar, Einstein’ın genel görelilik teorisinin tuhaf etkilerini aydınlatan gezi rehberleri olarak işlev görüyor. Videoların 360 derecelik versiyonları, izleyicilerin yolculuk sırasında her yere bakabilmelerini sağlarken, diğerleri düz gökyüzü haritaları olarak oynatılıyor. Görselleştirmeleri oluşturmak için Schnittman, Goddard’dan bilim adamı Brian Powell ile birlikte çalıştı ve NASA İklim Simülasyonu Merkezindeki Discover süper bilgisayarını kullandı.
Proje, Kongre Kütüphanesindeki tahmini metin içeriğinin yaklaşık yarısına eş değer olarak neredeyse 10 terabayt veri üretti ve Discover’ın 129.000 işlemcisinin sadece %0,3’ünde yaklaşık 5 gün sürdü. Aynı başarı tipik bir dizüstü bilgisayarda on yıldan fazla sürerdi.
Schnittman, “Eğer seçme şansınız varsa, süper kütleli bir kara deliğe düşmek istersiniz. Yaklaşık 30 güneş kütlesine kadar kütleye sahip olan yıldız kütleli kara delikler, çok daha küçük olay ufuklarına ve yaklaşan nesneleri ufka ulaşmadan parçalayabilen daha güçlü gelgit kuvvetlerine sahiptir.” diye açıkladı. Bunun nedeni, kara deliğe yakın bir nesnenin ucundaki çekim kuvvetinin diğer ucundakinden çok daha güçlü olmasıdır. Yaklaşan nesneler, astrofizikçilerin spaghettification (spaghettifikasyon) adını verdikleri bir süreçle adeta bir erişte gibi uzuyor. Simüle edilen kara deliğin olay ufku yaklaşık 16 milyon mil (25 milyon kilometre) ya da Dünya’dan Güneş’e olan mesafenin yaklaşık %17’sini kapsıyor. Yığılma diski adı verilen sıcak, parlayan gazdan oluşan düz, dönen bir bulut onu çevreliyor ve düşüş sırasında görsel bir referans görevi görüyor. Foton halkaları adı verilen parlayan yapılar da kara deliğe yakın bir yerde, onun etrafında bir ya da daha fazla kez dönen ışıktan oluşur.
Dünya’dan görülen yıldızlı gökyüzünün arka planı sahneyi tamamlıyor. Kamera kara deliğe yaklaştıkça ve ışığın hızına daha da yaklaştıkça, yığılma diskinden ve arka plandaki yıldızlardan gelen parıltı, tıpkı karşıdan gelen bir yarış arabasının sesinin yükselmesi gibi artar. Hareket yönüne doğru bakıldığında ışıkları daha parlak ve daha beyaz görünür. Filmler yaklaşık 400 milyon mil (640 milyon kilometre) uzaklıkta bulunan kamera ile başlıyor ve kara delik hızla görüntüyü dolduruyor. Yol boyunca kara deliğin diski, foton halkaları ve gece gökyüzü giderek daha fazla bozuluyor ve hatta ışıkları giderek daha fazla bükülen uzay-zamanda ilerlerken birden fazla görüntü oluşturuyor.
Gerçek zamanlı olarak, kameranın olay ufkuna düşmesi yaklaşık 3 saat sürüyor ve yol boyunca neredeyse iki tam 30 dakikalık yörünge gerçekleştiriyor. Ancak uzaktan gözlemleyen biri oraya asla tam olarak varamayacak. Uzay-zaman ufka yaklaştıkça daha da bozulduğundan, kameranın görüntüsü yavaşlayacak ve ufuktan hemen sonra donacak gibi görünecektir. Bu nedenle gökbilimciler kara deliklere başlangıçta “donmuş yıldızlar” demişlerdir. Olay ufkunda, uzay-zamanın kendisi bile kozmik hız sınırı olan ışık hızında içe doğru akar. Ufkun içine girildiğinde, hem kamera hem de içinde hareket ettiği uzay-zaman kara deliğin merkezine doğru akmaya başlar. Bu nokta tekillik olarak adlandırılan ve bildiğimiz fizik kurallarının işlemeyi bıraktığı tek boyutlu bir noktadır.
Schnittman, “Kamera ufku geçtiğinde, spaghettifikasyon yoluyla yok olması sadece 12,8 saniye uzaklıkta.” dedi. Oradan tekilliğe sadece 128.000 kilometre var. Yolculuğun bu son ayağı göz açıp kapayıncaya kadar biter. Alternatif senaryoda, kamera olay ufkuna yakın bir yörüngede dolanır ama asla karşıya geçmez ve güvenli bir yere kaçar. Eğer bir astronot, ana gemideki meslektaşları kara delikten uzakta kalırken bu 6 saatlik gidiş dönüş yolculuğunda bir uzay aracını uçurursa, meslektaşlarından 36 dakika daha genç dönecektir. Bunun nedeni, güçlü bir yerçekimi kaynağının yakınında ve ışık hızına yakın hareket ederken zamanın daha yavaş geçmesidir. Schnittman, “Bu durum daha da aşırı olabilir” dedi. Son olarak ise “Eğer kara delik 2014 yapımı ‘Interstellar’ filminde gösterildiği gibi hızla dönüyor olsaydı, gemi arkadaşlarından yıllarca daha genç dönecekti.”diye ekledi.
Derleyen: Yağmur Aydın
