Alınan İlk Kara Delik Görüntüsü, Einstein’ın Görecelik Kuramını Nasıl Doğruluyor?

KEVIN PIMBBLET

Kara delikler, uzun zamandır bilim kurgunun yıldızı konumundalar. Fakat filmlerde sahip oldukları bu ün biraz tuhaf; çünkü hiç kimse, gerçek bir kara delik görmemişti; en azından şimdiye kadar.

Eğer inanmak için görmeniz gerekiyorsa, o halde Event Horizon Teleskobu‘na (Olay Ufku Teleskobu, EHT) teşekkür edin; çünkü kendisi, bir kara deliğin şimdiye kadar alınan ilk doğrudan görüntüsünü oluşturdu.

Bu inanılmaz marifet, küresel şekilde gerçekleştirilen bir işbirliği sayesinde mümkün oldu. On binlerce araştırmacı, Dünya’yı dev bir teleskoba dönüştürdü ve katrilyonlarca uzaktaki bir nesnenin görüntüsünü aldı.

Bu EHT projesi, kulağa her ne kadar hayret veren ve çığır açan türden bir şey gibi gelse de; aslında, bir zorluğun üstesinden gelmekten daha fazlası.

Bu olay; Einstein’ın, uzay ve zamanın doğası hakkındaki fikirlerinin uç koşullarda ortaya çıkıp çıkmadığını gösteren benzersiz bir test. Bunun yanısıra, kara deliklerin evrendeki rolüne de hiç olmadığı kadar yakından bakmamızı sağlıyor.

Uzun lafın kısası; Einstein haklıymış.

Yakalanamaz bir şeyi yakalamak

Bir kara delik, kütlesi çok büyük ve yoğun olan bir uzay bölgesidir. Bu kütlenin çekimi o kadar büyüktür ki, ışık bile kaçamaz. Bunlardan biri yakalamak, neredeyse imkânsız bir iş.

Ancak Stephen Hawking’in çığır açan çalışması sayesinde, bu kocaman kütlelerin sadece siyah birer boşluktan ibaret olmadığını biliyoruz. Bunlar, devasa plazma akımları yaymanın yanında; sahip oldukları muazzam kütleçekimi ile de, madde akıntılarını kendi merkezlerine çekiyorlar.

Maddeler, bir kara deliğin olay ufkuna (ışığın bile kaçamadığı nokta) yaklaştığında, kara deliğin yörüngesinde dönen bir disk oluşturuyor. Bu diskin içindeki madde, diğer madde parçacıklarıyla sürtündükçe, sahip olduğu enerjinin bir kısmını bu sürtünmeye dönüştürüyor.

Bu durum, diski ısıtıyor; tıpkı, soğuk bir günde ellerimizi birbirine sürterek ısıtmamız gibi. Madde ne kadar yakınlaşırsa, sürtünme de o kadar büyük oluyor. Olay ufkuna yakın olan maddeler, Güneş’in binlerce katı sıcaklıkla birlikte göz kamaştırıcı şekilde parlıyorlar. EHT’nin tespit ettiği şey de, kara deliğin “silüeti” ile birlikte işte bu ışıktı.

Söz konusu görüntüyü oluşturmak ve bu kadar fazla veriyi çözümlemek, inanılmaz ölçüde zor bir iş. Uzak galaksilerdeki kara delikler üzerinde çalışan bir gökbilimci olarak, bu galaksilerin merkezlerindeki kara deliği görmek şöyle dursun; genelde buralarda bulunan tek bir yıldızı bile belirgin şekilde görüntüleyemiyorum.

EHT takımı, bize en uzak olan süper kütleli kara deliklerden iki tanesini hedeflemeye karar vermiş; bu kara delikler oval şekilli M87 galaksisinde ve Samanyolu galaksimizin merkezindeki Sagittarius A*’da yer alıyor.

Bu işin ne kadar zor olduğuna dair bir fikir vermesi için, şu bilgiyi göz önünde bulundurmak yeterli olur; Samanyolu’nun kara deliği, 4.1 milyon Güneş’e eşit bir kütleye ve 60 milyon kilometre uzunluğunda bir çapa sahipken, Dünya’dan da 250.614.750.218.665.392 kilometre uzakta yer alıyor. Bu miktar, Londra’dan New York’a 45 trilyon kez seyahat etmekle eşdeğer.

EHT takımının belirttiği üzere bu durum, New York’tayken Los Angeles’daki bir golf topunun üzerinde bulunan çukurları saymaya benziyor; veya Ay’ın üzerinde bulunan bir portakalı görüntülemeye.

Takım, bu kadar imkansız derecede uzak olan bir şeyin fotoğrafını çekmek için; Dünya’nın kendisi kadar büyük olan bir teleskoba ihtiyaç duymuş. Bu kadar devasa bir makine olmadığı için de, gezegen çapındaki teleskopları birbirine bağlamışlar ve bunlardan elde edilen verileri bir araya getirmişler.

Böylesi bir uzaklıktan doğru bir görüntü yakalamak için, teleskopların sabit olması ve teleskopların aldığı okumaların da tamamen eşgüdümlü hale getirilmesi gerekiyormuş.

Takım, bu zor işi yerine getirmek için atomik saatler kullanmış. Bu saatler o kadar isabetliymiş ki, yüz milyon yılda sadece bir saniye atlıyorlarmış.

5.000 terabaytlık veri toplanmış ve bunlar o kadar büyükmüş ki, binlerce sabit diskte depolanması ve fiziksel olarak bir süperbilgisayara ulaştırılması gerekmiş. Süper bilgisayar ise, verilerdeki zaman farklılıklarını düzeltmiş ve yukarıdaki görüntüyü meydana getirmiş.

Genel Görecelik tezi savunuldu

M87’nin merkezindeki kara deliğin görüntüsünü ilk defa gösteren canlı yayını heyecanla izledim.

Sunumun en önemli yerlerinden biri, Einstein’ın haklı olduğuydu. Yeniden. Kendisinin genel görecelik kuramı, son birkaç yıl içinde evrenin en uç derecedeki koşullarında gerçekleşen iki ciddi sınavı geçmişti.

Einstein, M87’den yapılan bu gözlemleri şaşmaz bir isabetle tahmin etmişti. Ayrıca görünüşe göre; uzay, zaman ve kütleçekimin doğasını da doğru şekilde tanımlamıştı.

Söz konusu kara deliğin merkezi etrafında yer alan maddelerin hız ölçümleri yapılmış ve bu hızlar ışık hızına yakın bir tutarlılık göstermişti.

EHT’deki bilim insanları, bu görüntüden; M87 kara deliğinin, Güneş’ten 6.5 milyar kat daha fazla kütleye ve 40 milyar km çapa sahip olduğuna karar vermişlerdi; bu miktar, Neptün’ün Güneş etrafında gerçekleştirdiği 200 yıllık dönüşten daha büyük.

Samanyolu’nun kara deliğini, bu sefer doğru şekilde görüntülemek çok zor olmuş; çünkü ışık çıktılarında hızlı değişimler meydana gelmiş. EHT’nin teleskop düzenine daha fazla teleskobun eklenmesi ve böylelikle, bu etkileyici nesnelerden çok daha net görüntüler elde edilmesi umuluyor.

Yakın gelecekte, kendi galaksimizin karanlık kalbine bakacağımıza şüphe yok.

 

 

 

 

Kevin Pimbblet, The Conversation

Bunları da okumak isteyebilirsiniz...

Bir cevap yazın

Abonelikle İlgili Konular İçin abone@doganburda.com

Eksik Sayılar İçin okurhizmetleri@doganburda.com

Müşteri Hizmetleri (212) 478 0 300

Danışma Hattı (212) 410 32 00

 

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir