Merhaba Bilim Şenliği okurları. 2019 yılında da sizinle birlikte olmak mutluluk verici. Umarım yeni yıl hepimize sağlık, mutluluk, huzur ve başarı getirir. Bu hafta sizlere “Karadelikler”den bahsedeceğim. Çoğunuzun bu kavramı daha önce duyduğunuzu düşünüyorum. Çünkü bu konu hakkında çok şey yazılıp, söyleniyor. Geçtiğimiz yıl kaybettiğimiz Stephen Hawking de karadelikler ile ilgili çok fazla kitap ve makale yazdı. Bu kadar çok şey yazılıp çizilmesine rağmen insanoğlunun karadelikler hakkında bildiği tek şey; ‘”kara” olduğudur.
Karadelikler
Karadelikler, üzerine düşen her şeyi yutan nesnelerdir. Ona yaklaşan her şeyi çok büyük kütle çekim alanları sayesinde yutarlar. Işığı bile… Bu yüzden ışık saçmazlar ve karanlıktırlar. Ona yaklaşan hiçbir şey ondan kurtulamaz. Bir canavar gibi her şeyi yutarlar. Bu yüzden sonsuz yoğunlukları vardır. İçerisinde zaman bile yavaşlar. Hatta bu yoğunluktan dolayı zaman akmaz da denilebilir. Devasa büyüklükte enerjileri vardır. Yakınlarındaki her şeyi kendine çekerler. Ondan kaçabilmek için ışık hızından daha büyük bir kuvvet olması gerekir.
Sir Martin Rees, karadeliğe çekilen bir insana neler olacağı konusunda çok güzel bir terim ortaya atmış: Spagettileşme. Evrendeki hiçbir şey onun çekim kuvvetine karşı gelemez. Karadeliklerin içerisinde her şey olabilir. Ama neler olduğunu biz bilemeyiz. Bildiğimiz tek şey tüm fizik kurallarını yıkabilecek büyüklükte bir yoğunluk olduğudur. Ayrıca oradan hiçbir bilgi kurtulamaz. Kurtulsa dahi bilgi bütün homojenliğini kaybeder ve o artık aradığımız şey değildir.
Karadelikler için bildiğimiz şeyler; toplam kütlesi, dönme durumu (açısal momentumu) ve elektrik yüküdür. John Wheeler bu ilkeyi “karadeliğin saçı yoktur” ifadesiyle anlatır.
Karadeliklerin Oluşumu
Güneşten yüzlerce kat daha ağır olan süper büyük yıldızlar vardır ve bunlar güneşten yüzlerce kat daha fazla çekim gücüne sahiptir. Bu yıldızlardan biri öldüğünde evrendeki en büyük patlamayı meydana getirirler. Hipernova… Bu karadeliğin doğumudur.
Einstein’dan sonra en parlak fizikçi olarak kabul edilen Stephen Hawking de karadeliklerin oluşumunu şu şekilde açıklıyor.
Karadeliğin yaşam döngüsüne baktığımız zaman; bir yıldız, kütle çekim kuvveti nedeniyle çok büyük miktarda hidrojenin kendi üzerine doğru çökmeye başladığında biçimlenir ve daha yüksek hızlarda çarpışmaya başlayarak yıldız ısınır. Sonunda öyle sıcak bir hale gelir ki, hidrojen atomu çarpıştıklarında artık birbirlerinden sekmez, bunun yerine helyumu oluşturacak şekilde kaynaşır. Füzyon adı verilen bu tepkimede serbest kalan ısı, yıldızın parlamasını sağlar. Bu ısı, gazın basıncını kütle çekim etkisini dengelemeye yeterli olana dek artırır ve gazın büzüşmesi durur. Tıpkı bir balonu üfleyerek şişirmeye başladığımızda, balonu genişletmeye çalışan içerideki havanın basıncı ile balonu küçültmeye çalışan gerilim arasındaki denge gibi, yıldız da bir süre sonra genişlemesini durdurur. Ancak en sonunda yıldız hidrojenini tüketir ve soğumaya, dolayısıyla da büzüşmeye başlar. Ve bazıları yakıtlarının sonuna geldiğinde karadeliğe dönüşebilirler.
Stephen Hawking karadelik oluşumunu işte bu şekilde tanımlıyor. Ayrıca bu kozmik olay üzerinde çok fazla düşünüyor, araştırıyor, kitaplar yazıyor ve ortaya yeni teoriler atıyordu. Cern’deki ve NASA’daki araştırmacıların bir an önce bu teorilerini ispatlamasını ve bu sayede Nobel Ödülü kazanmayı sabırsızlıkla bekliyordu. Fakat en büyük hayali olan Nobel Ödülünü almaya ömrü yetmedi. 21 yaşındayken 2 yıl ömrün kaldı diyen doktorlara inat 55 yıl daha yaşayarak 76 yaşında vefat etti. Bu ölüm bilim dünyası için büyük bir kayıp oldu. Hayatı birçok insana örnek oldu. Stephen Hawking’i de andıktan sonra karadelikleri tanımaya devam edelim.
Ay, dünyanın etrafında; dünya, güneşin etrafında dönüyor. Peki güneş neyin etrafında dönüyor? Bu soruya gök bilimciler şu cevabı veriyor. Güneş de karadeliğin etrafında dönüyor. Belki de Samanyolu’nun merkezinde bir kara delik vardır… Bu ihtimal yüksek olabilir. Çünkü karadelikler karadır ve kolay kolay görünmezler. Evrenimizin her yerinde var oldukları kabul ediliyor. Karadeliklerin büyüklükleri küçük olduğu gibi devasa büyüklüklerde de olabiliyor.
Olay Ufku
Karadeliklerin çevresinde ‘Olay Ufku’ denilen daire şeklinde sınırları vardır. Olay ufku her şeyin içeri çekildiği sınırdır. Olay ufkundan içeri düşmek, Niagara şelalesinde kanoyla gitmeye benzetilir. Çok hızlı kürek çekerek oradan kaçabilirsiniz ama şelalenin kenarına kadar gitmişseniz ondan kaçamazsınız. Bir noktadan sonra geriye dönüş yoktur. Ona yaklaşan her şey ölüme mahkumdur. Yıldızlar, gezegenler hatta güneş bile… Eğer bir karadelik dünyamıza yaklaşırsa tüm bu yer çekimi yörüngelerinden astreoitleri koparır ve gezegenimize doğru yağdırır. Bu dünyanın sonunun geldiğinin göstergesidir.
Fizikçiler başlarda bu fenomeni görmezlikten gelmişlerdir. Çünkü karadeliklerde bütün fizik kuralları çöker. Karadeliğin girdabında zaman durur ve yer çekimi sınırsız olur. Biz ise zamanın sınırsız olduğunu biliyoruz. Bunlar kulağa çok korkunç geliyor. Fizikçiler ne kadar görmezlikten gelirse gelsinler kara delikler evrene söz geçirirler. Evrenin gelişiminde etkileri büyüktür.
NASA 23/08/2012 tarihinde uzak bir galakside bir karadelik gözlemledi.
Gök bilimciler dünyaya 290 milyon ışık yılı ötedeki bir karadeliği gözlemlerken bir yıldız kara deliğe yaklaştı. Onun çekim gücüne kapılınca parçalara ayrıldı ve deliğe düşmeye başladı. Kara deliğin yuttuğu yıldız uzaya X ray ışınları yaymaya başladı. Uzay boşluğuna yayılan ışınlar 3 teleskop tarafından gözlemlendi. Yıldız yok olduktan sonra kara deliğin içine çektiği kalıntılar milyonlarca dereceye kadar ısındı. Bu kozmik olay ilk kez görüntülendi. Bu görüntüler sayesinde kara deliklerin çevrelerini nasıl etkilediğini daha kolay anlayacağız.
Evrenin Dilini Çözmeye Çalışan Fizik
Bizim bilmemiz gereken şey ise bu kozmik delikler ölen yıldızlardan meydana gelir. Kozmolojide bunun gibi birçok inanılmaz olay vardır. Fizik, evrenin dilini çözmeye çalışan bir disiplin olarak bu amacına başarılı bir şekilde hizmet etmektedir. Fiziği anlamak zordur. Bir kere onun etkisine kapılırsanız ve bir de onu biraz da olsun anlamaya başladıysanız aldığınız haz paha biçilemez. Doğayı merak edebilmek güzeldir ve bu nadir bir özelliktir.
Aziz Sancar’ın dediği gibi enerjinizi günlük dedikodulara ve politikalara harcamayın. Memlekete hizmet için bilim lazım. Avrupa ve Amerika seviyesinde olabilmemiz için bilim lazım. Bu sadece kendimiz için değil insanlığa hizmet için de gereklidir. Ve ben yine yazımın sonunda aynı şeyi söylüyorum. Okuyun, okuyun, okuyun… Öğrenme tutkunuzu, okuma tutkunuzu kaybetmeyin…
Hoşça kalın.
Bilimle kalın.
Fizikle kalın…
