Kara delikler, bilim adamlarının bir asırdır gün yüzüne çıkarmaya çalıştıkları kozmik gizemlerdir. Bunu çözmenin en iyi yolu, Event Horizon Telescope (EHT) yardımıyla oluşturulmuş bir proje olabilir. Projenin ayrıntılarına girmeden önce, astronomların ve bilim adamlarının kara delikler hakkındaki fikirlerini onları gerçekten görmeden nasıl bulduklarını anlamak önemlidir. Kara delikler temelde görünmezdir. Herhangi bir ışık yaymaz. Ancak Albert Einstein ve ilk kez 1915’te ana hatlarını çizdiği genel görelilik kuramıyla, uzay-zamanı “dönüş noktası” olmayan bir noktaya kadar eritecek kadar büyük nesneler olduğunu belirtti. Kara deliğin bu “noktasında” veya yarıçapında yerçekimi o kadar güçlüdür ki hiçbir şey, hatta ışık bile onun içindeki yer çekiminden kaçamaz. Bu nokta olay ufku olarak bilinir ve dünyanın dört bir yanındaki bilim adamlarının bir dizi güçlü radyo teleskop kullanarak izlemeye çalıştıkları noktadır.
İlki 1971’de keşfedildiğinden beri, karadeliklerin matematiksel bir anomaliden başka bir şey haline gelmesi yarım yüzyıldan fazla zaman aldı.
O zamandan beri kara delikler hakkındaki bilgimiz muazzam bir şekilde arttı, ancak bu büyüme hala astronomların istediği gibi değil. Örneğin, gökbilimciler farklı kara delik türleri olduğunun farkındalar: yıldız kara delikleri, süper kütleli kara delikler ve ara kara delikler (IMBH’ler). Yıldızlardan oluşan karadeliklerin evren boyunca dağıldığı ve uzayda hareket ettiği düşünülüyor. Süper kütleli kara delikler, kara deliklerin en büyüğüdür ve birçok galaksinin merkezinde bulunurlar.
Bir kara deliği düşünmenin basit yolu, yerçekiminin o kadar güçlü olduğu ve bir nesnenin o bölgeden hiçbir şekilde kaçamayacağı bir bölgede olmasıdır. Ancak daha karmaşık bir cevap, Einstein’ın ve Stephen Hawking gibi diğer birçok astrofizikçinin keşifleriyle birlikte gelir. Einstein’ın teorisi, karadeliklerin uzay-zaman dokusunda kuyular oluşturduğunu ve olay ufkunun ötesine geçtikten sonra, nedenin kaçınılmaz olarak sonsuz kütle içeren “tekillik” noktasını hedef aldığını belirtir. Madde, bu noktanın ötesine geçmeden önce, özellikle süper kütleli karadeliklerde ışık hızına yakın hızlarda yol alabilir. Bu bölgeler, radyo ve X-ışınları ile görülebilen oldukça enerjik emisyonlar yaratır. Genel görelilik ve Einstein’ın kuantum mekaniği, parçacıkların yüksek hızlı davranışlarının nasıl iç içe geçtiğini anlamaya çalıştığı alanlardır. Bilim adamları bu alanlara girdikten sonra kayıp halkayı bulmaya çalışabilirler.
Astrofizikçiler karadeliklerin varlığına dair kesin kanıtlara sahipler. Örneğin, galaksilerin merkezinde, etrafımızdaki diğer tüm yıldızların yörüngelerinde olduğu gibi, kütlesi Güneş’in milyarlarca katı olan bu çok büyük kütlenin olduğu sonucuna varabiliriz. Einstein, güneş sistemimizde neler olup bittiğini açıklamak için genel görelilik teorisini türetmiştir: teori bir bütün olarak evrene uygulandığında, işler o kadar umut verici görünmüyor.
Kara deliğin görüntülenmesi zordur ve teknolojinin ilerlemesi ve büyük teleskopların artan karmaşıklığı sayesinde modern zamanlarda yalnızca bir umut ışığı sunar. Böyle bir başarıya ulaşmak için gökbilimciler bir araya gelerek Sagittarius A*’nın (Sgr A*) merkezindeki süper kütleli kara deliği görüntülemeye çalıştı.
EHT hakkında anlaşılması gereken en önemli şeylerden biri, görüntünün çözünürlüğünü veya keskinliğini artırmak için teleskopunuzun boyutunu büyütmeniz gerektiğidir. Teleskop ne kadar büyükse, şeyleri o kadar net görebilirsiniz: yani soru şu ki, galaksimizin merkezindeki kara deliğin örneğin milimetre dalga boylarında resmini çekebilmek için bir teleskop ne kadar büyük?
Astrofizikçilerin yapabileceği şey, bir teleskop ağı oluşturmak, aynı anda çok sayıda görüntü çekmek ve bunları Dünya boyutunda yapay bir teleskop oluşturmak için birleştirmek. Bu, çok uzun temel interferometri (VLBI) olarak bilinen bir teknolojidir ve EHT, Global mm-VLBI Dizisi (GMVA) projesiyle çalışmayı içeren bir Arizona Üniversitesi konferansından sonra 2012’de işbirliğine resmen başladı. Bu konferansta Şili’deki Atacama Büyük Milimetre/milimetre/Dizi (ALMA), Almanya’daki Effelsberg Radyo Teleskopu, İspanya’daki Yebes Gözlemevi, Batı Virginia’daki Green Bank Teleskobu ve Çok Uzun gibi milimetre dalga boyu gözlemleriyle Baseline Array (VLBA) sunuldu.Birçok teleskop sağlayın.
Nisan 2017’de EHT Projesi, farklı teleskopları birbirine bağlayan bir haftalık bir gözlem gerçekleştirdi. Bu, yalnızca Sgr A*’nın değil, aynı zamanda 50 milyon ışıkyılı uzaklıktaki eliptik bir gökada olan M87’nin merkezindeki bir kara deliğin de dönüm noktası niteliğindeki keşfiydi. Bu, dünyanın dört bir yanındaki gökbilimcilerden oluşan bir ekibin yıllarca süren yoğun çalışmasının sonucuydu, ancak son değildi. Tüm verilerin son derece dikkatli bir şekilde işlenmesi gerekiyordu ve bu çok uzun zaman aldı. Özellikle Antarktika’dan gelen veriler dijital olarak iletilemez. Bunun yerine, basılı kopyalara dönüştürülmeleri ve daha sonra, şaşırtıcı bir şekilde Güney Kutbu’nu çok sık ziyaret etmek zorunda kalmayan bir kurye servisi aracılığıyla gidecekleri yere gönderilmeleri gerekiyordu. Verileri teleskopla iletmek aylar sürdü.
Gökbilimciler, verileri işlerken kara deliğin neye benzeyebileceğini belirlemek için simülasyonlar da oluşturdu. Astrofizikçiler simülasyonda gördüğünüz en önemli şeyden bahsediyorlar, o da kara deliğin dışında çok sıcak ve çok fazla radyasyon yayan çok fazla plazma olduğu. Ortadaki kara delik. Kendisine yaklaşan ve siluetini terk eden ışığı etkili bir şekilde yer. Simülasyon, emisyonun ortasında bir delikle çevresini gösteriyor.
Çoğu insan “Gargantua”ya odaklanabilir; 2014 yapımı filmde yer alan yıldızlararası kara delik, bilimsel doğruluk açısından bilimkurguya yakındır. Aslında filmde, Nobel Ödüllü astrofizikçi Kip Thom, yapım ekibinin Gargantua’nın neye benzeyeceğine dair bir simülasyon yaratmasına yardımcı oldu. Ancak yapımın yeterince “seksi” olmadığına karar verildi. Bu nedenle bazı bilimler göz ardı edilmiştir. Ancak astrofizikçiler bize bu hidrodinamik simülasyonun çok karmaşık olduğunu söylüyor: çok fazla türbülans, çok fazla manyetik alan var. En iyi fizik anlayışımızı kullanmayı ve ardından bir kara deliğin nasıl görüneceğini tahmin etmeyi içeren çeşitli büyüklüklerde gözlemlerimiz var, bu da tahminlerimizin ne olduğuna çok fazla kısıtlama getirmemize yol açıyor.
kaynak:
NASA
yazar: Tuncay Bayraktar
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]