.: KARADELİKLER :.Gökyüzü binlerce yıldır tutkunu olduğu muz ve anlayabilmek uğrunu büyük gayretler sarf ettiğimiz meraklarımızın basında gelir, insanoğlu, başının üstündeki o sonsuz ve bir o kadar da gizemli uzayı tanıyabilmek için elinden gelen tüm imkanları seferber etmiş, geliştirdiği dürbünlerle, teleskoplarla, uydularla uzayın derinliklerinde ne olup bittiğinden haberdar olmaya çalışmıştır. Araştırmaları süresince, evrendeki konumunun ne olduğu konusunda bir karara varabilmiş, bunun yanında gittikçe artan yeni sorunlarla karşı karsıya kalmıştır.
Bugün, artık devasa bir evrende herhangi birinden pek farklı olmayan bir galakside ve küçük sayılabilecek bir yıldızın çevresinde hayatımızı devam ettirmeye çalıştığımızı biliyoruz. Yine sunun da farkındayız ki, en geliÅŸmiÅŸ aletlerimizle ancak uzayın çok küçük bir bölümünü izleyebiliyoruz. Fakat buna raÄŸmen, evrende bulunan maddenin yoÄŸunluÄŸu, kainatın ve dünyamızın yaşı, big-bang’le evrenin nasıl oluÅŸtuÄŸu gibi birçok kozmolojik sorunu açıklayabilecek derecede fikir sahibiyiz.
Evrendeki olayları, zaman zaman gözlemlerimizden hareketle bazen de ortaya attığımız kuramlarla açıklamaya çalışırız. Bu durumda, evrende olup olmadığını bilmediğimiz bir takım sonuçlara da varabiliriz. İşte karadelikler de varlığı konusunda hiçbir şey bilinmeden, bütün matematiksel açıklamaları ve teorileri elde edilmiş nadir konulardan biridir.
Ä°lk defa 1969′da Amerikalı J. Wheeler tarafından adlandırılan karadelikler sonsuz yoÄŸunlukta madde taşıyabilen gök cisimleridir. GüneÅŸ’ten yüzlerce kere daha büyük olan yıldızlar, yaÅŸamlarının sonunda o kadar küçülürler ki bir nokta kadar boyutsuz, hacimsiz bir yapıya bürünebilirler. Öyle ki, bu yapıdan bir çay kaşığı kadar almaya kalksanız: tonlarca maddeyi taşımanız gerekir. Bu yoÄŸun ve kavranılması güç oluÅŸumlar, karadeliklere çok yoÄŸun ve etkili bir çekim alanı kazandırır. Nitekim, A.Einstein’ın özel relativite teorisinde belirttiÄŸi "evrendeki en yüksek hıza sahip ışık" bile karadeliklerin yeterince yakınına geldiÄŸinde bu güçlü kütle çekimine yenilerek, karadelikler tarafından yutulur. VVheeler, hiç şüphe yok ki, üzerine gelen ışığı yutabildi-ÄŸinden dolayı karadeliklere bu ismi vermiÅŸti.
Karadeliklerin gözlemlenmesi
Karadelikler, üzerlerine gelen her maddeyi ve ışığı kolayca emebildiklerinden dolayı hiçbir zaman doğrudan gözlenemezler. Çünkü, bir cismi görebilmemiz İçin, ancak ondan bize ışık ışınlarının gelmesi gerekir. Bir karadelik ise, uzaydaki gaz ve tozları toplarken çevresindeki uzayda bir takım değişiklikler yapar. İste. onları bu etkilerinden yararlanarak, dolaylı yoldan gözleyebiliriz.
Karadeliklerin gözlemlenebilirle yöntemlerinden biri, çevresinde yarattığı çok güçlü çekimsel alandan geçen ışığın, sapmasının Ölçülmesidir. Kuvvetli çekim alanlarından gecen ışık ısınları, bildiÄŸimiz doÄŸrusal yolundan sapar. Bu ilke. gerçekte yıldız, gezegen, nebula gibi uzayda bulunan büyük kütlelerin, bulundukları yerlerde kütlelerinin büyüklüğüne göre. göremediÄŸimiz ancak teorik ve deneysel olarak bilinen eÄŸrilikler, çukurluklar oluÅŸturmasından ileri gelir, Sözgelimi. GüneÅŸ’in çevresinde bu eÄŸrilik çok az olduÄŸundan, ışık 1.64 sn’lik bir acı farkıyla eÄŸilir. Ama bunu karadelikler için düşündüğümüzde, saptırıcı etkinin çok daha büyük olduÄŸunu görürüz. Bir karadeliÄŸin arkasında bulunan bir yıldızdan çıkan ışının bize ulaÅŸabilmesi için O en az iki yolu vardır. İşık ısınlarının her biri. karadeliÄŸin bir yai nından gelmek üzere ayrılarak bize ulaşırlar. Dolayısıyla biz. bir yıldızı ikiymiÅŸ gibi görürüz. Bu olaya "çekimsel mercek" etkisi denir.
Karadeliklerin araştırılmasında en verimli yöntem, uzaydaki gaz ve toz zerrelerinin karadelik tarafından emiliminin saptanmasıdır. Bir karadeliğin çekimine kapılan gazlar, çok kuvvetli x -ışını ışıması yapar. Bu ışının çok uzaktan algılanabilmesi İçin de. karadeliklerin ancak yıldızlararası gaz ve tozların bol olduğu bölgelerde aranması gerekir. Böylece, bir karadeliğin gözlenebilmesi için en ideal konumun, yıldızların hemen yanı olduğu anlaşılır.
1970′de Amerika’nın uzaya gönderdiÄŸi bir x-ısını uydusu olan "Uhuru" uzaydan ilginç bir takım veriler elde etti. Daha bir yılını doldurmamıştı ki Uhuru, KuÄŸu takımyıldızının en parlak yıldızı olan Cygnus x-l’de çok yoÄŸun x-ışını yayılımı buldu. Cygnus x -l saniyede bin kereden fazla titreÅŸiyordu. Bu da sözü edilen ışık kaynağının boyutlarının, beklenenden çok daha küçük olduÄŸunu gösteriyordu. Dikkatle yapılan gözlemlerin sonunda: bu yıldızın HD226868 tarafından beslenen bir karadelikti. Teorilerin, yıllar önce öngördüğü sonuçlar, gerçekleÅŸmiÅŸti.
Ä°zleyen yıllarda, uzaya bir çok x-ışını uydusu gönderildi. Bu uydular da 339 ayrı x-ısını kaynağı hakkında bilgi toplayan Uhuru’nün izinden giderek, bize evrenin x-ısmı haritasını çıkardılar. Bu haritada özellikle Circu-nus x-l. GK339-4 ve V861 Scorpii karadelik olarak kabul edilen ilk gök cisimleridir.
Eğri uzay zamanın anlamı
Einstein 1905 ve 1915 yıllarında ortaya attığı özel ve genel görelilik kuramlarıyla doÄŸaya, maddeye, uzaya ve zamana farklı bir bakış açısı getirdi. Onun bu buluÅŸlarıyla; belki de fizik, felsefe dalında en Önemli sınavını veriyordu. Birbiriyle Ä°lintili olan bu kuramlara göre; hareket eden saatler yavaÅŸlayabiliyor, cetvellerin boyları kısalıyor cisimlerin kütleleri, hızları dolayısıyla artabiliyordu. Einstein’ın yeni denklemleri Newton’un koyduÄŸu klasik anlayışa, ancak ışık hızından çok küçük hızlarda uygunluk göstermekteydi.
Einstein. hep saatlere, cetvellere ve gözlemcilere baÄŸlı olmayan evrensel bir çekim kuramı hayal ederdi ve Tanrı’nın, kendine bir keçi inadı ile Ä°yi koku alan bir burun verdiÄŸini söylerdi. Gerçek ÅŸu ki; O’nun bu özellikleri amacına ulaÅŸtırmıştı.
Genel görelilik kuramı, kütle çekiminin nasıl islediğini anlatır. Ama bunu yaparken; hiçbir zaman çekimi bir kuvvet olarak düşünmez. Bunun yerine, cisimlerin çevresindeki çekim alanlarının, uzay ve zamanın bükülmesi sonucu oluştuğunu söyler. Cisimler, içerdikleri kütlelerine oranla uzayda çukurluklar oluşturur. Ve zamanın akışını yavaşlatır. Ancak uzayın derinliklerinde, tüm çekim kaynaklarından uzakta, uzay ve zaman tam anlamıyla düzdür. Çekim alanının gücü arttıkça uzay-zaman eğriliği de artış gösterir. Bütün bunlardan çıkan sonuç şudur: Madde uzay-zamanın nasıl eğileceğini, uzay-zaman da maddenin nasıl davranacağını belirler.
Uzay-zaman düşüncesine somut bir örnek olarak sunu verebiliriz: Ilık bir yaz gecesi uzaya baktığınızı düşünün. Binlerce yıldız, gözlerinizin önüne serilmiÅŸtir. Bize en yakın yıldızlardan olan Sirius’a gözlerimizi kaydırdığımızı haya! edelim. Sirius. güneÅŸ sistemine yaklaşık 8,5 ışık yılı uzaklıktadır. Bu ise; o yıldızdan çıkan bir ışık ışınının gözümüze ancak 8,5 yıl sonra ulaÅŸabildiÄŸini bize anlatır. Yani yıldıza bakmakla onun 8,5 yıl önceki halini görmekteyiz. Ya 250 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galaksiyi gözlemlediÄŸimizi düşünsek? Tahmin edersiniz ki; galaksinin yeryüzünde dinazorların hüküm sürdüğü devirlerdeki görüntüsünü algılarız.
Sonuç olarak, yıldızlara bakmakla uzayın zamandan ayrı düşünülemeyeceğini kavrarız. Çünkü, gökyüzünü incelerken, aslında evrenin geçmişine bakmaktayız. İşte. birbirinden ayrı olarak düşünmediğimiz bu dört boyutlu anlayışa (en. boy. yükseklik, zaman) uzay-zaman denir. Nasıl, bir cetvel uzunluğu ölçüyorsa . kolumuzdaki saat de zaman yönünde uzaklığı ölçer.
Einstein. kuramın matematiksel ispatı yanında bir de deney önerdi. O’na göre GüneÅŸ de ışığı belli bir oranda saptamalıydı. 1919′da bir GüneÅŸ tutulması esnasında, uzaydaki konumu önceden bilinen bir yıldız üzerinde gözlem yapıldı. Gerçekten de. yıldızın ışığı GüneÅŸ’in yanından geçerken: uzay-zaman eÄŸriliÄŸi nedeniyle önceki konumundan daha açıkta görülüyordu. Gözlem sonunda elde edilen sayılar da teorik hesaplarla bulunana yakındı. 60 yıl boyunca tekrarlanan diÄŸer deneyler de Einstein’i haklı çıkardı. Günümüzde de çok hassas aletler yardımıyla, uzayda yapılacak bir deney düşünülüyor. Dünyanın dönme ekseninin bulunduÄŸu düzlem üzerine, yaklaşık 640 km yüksekliÄŸe yerleÅŸtirilecek GP-B kütle çekim aracı en hassas uzay-zaman gözlemini yapacak.
Görelilik kuramı, uzayın eÄŸriliÄŸine baÄŸlı olarak zamanın da akışının yavaÅŸlayacağını belirtir. Uzayda, eÄŸim ne kadar fazlaysa o bölgede aynı oranda. zaman yavaÅŸ iÅŸler. EÄŸimin en fazla olduÄŸu yerler de gök cisimlerinin merkezleridir. Merkezden uzaklık arttıkça zamanın büzülmesi de azalır. Çok katlı bir binanın zemin katı ile en üst katı arasındaki zaman farkı ilk defa 1960′da ölçülebildi. Günümüzde isg, en hassas saatler olan atom saatleriyle yapılan çeÅŸitli deneyler de bu ilkeyi destekledi.
Karadeliklerin yapısı ve çeşitleri
Yıldızların sonları, içerdikleri kütlelerine göre tespit edilir. Kütlesi Güneş kütlesinin yaklaşık 1,5 katından aşağı olan yıldızlar, yapılarında bulunan hidrojeni önce helyuma sonra da helyumun tamamını karbon ve oksijene çevirerek yakarlar. Artık yıldızın tüm enerjisi bitmiş ve yıldız beyaz cüce haline gelmiştir. Beyaz cüceler oluşurken, atomlar öyle büyük kuvvetlerle sıkışır ki, çekirdeğin etrafında dolanan elektronlar, çekirdeklerinden ayrılırlar. Yıldız dünyamızın boyutlarına değin küçüldüğünde, elektronlar uygulanan yüksek basınca karşı koyar ve yıldızın artık daha çok büzüşmesini önlerler.
GüneÅŸ kütlesinin 1,5 katından büyük kütleli yıldızların sonu ise uzun süren araÅŸtırmalardan sonra cevaplanabilmiÅŸtir. 1928 yılında, fizik doktorasını yapmak için Ä°ngiltere’ye doÄŸru yola çıkan Hintli bilimadamı Chandresekhar, bir ay süren gemi yolculuÄŸu süresince kamarasına kapanıp çalışarak çok ilginç bir buluÅŸ elde etti. Chandresekhar’a göre eÄŸer bir yıldızın kütlesi. GüneÅŸ’in yaklaşık 1.5 katı ve daha fazlasıysa bu yıldız büzülmeye baÅŸladıktan sonra beyaz cüceden daha da küçülüp çok yoÄŸun hale gelebilirdi. Ama genç araÅŸtırmacıların fikirlerini kabul ettirebilmesi zordu: nitekim Sir Eddington, yıldızın bu katlar küçülmesine doÄŸanın izin vermeyeceÄŸini söyleyerek Chandresekhar’ın çalışmasını geri çevirmiÅŸtir. Zaman geçtikçe, gene araÅŸtırmacı haklı çıkacak ve reddedilen bu çalışmasıyla bir nobel ödülü alacaktı. Aynı vıilar-da Rus fizikçi Landan da aynı konu üzerinde çalışmaktaydı. O, biraz daha ÅŸanslıydı ve çalışmasını bir dergide yayınlatabildi. Amerikalı Openheinmer, öğrencisiyle hazır
ladığı "sürekli kütle çekimsel büzülme "adlı makalesinde. Landau’nun eksikliklerini de düzelterek problemin üstesinden gelir. Buna göre sözü edilen kütlede bir yıldız:ömrünün sonuna gelirken,beyaz cücelerin elektron basıncı sonucu yakamadığı karbon-oksijen zengini katmanını da tepkimeye sokabilir. Çünkü bu denli büyük kütle nedeniyle oluÅŸan basınç, yıldızın sıcaklığını 700 milyon dereceye kadar yükseltebilir.
Ard arda oluşan diğer tepkimeler sonunda; yıldız silikon ve demir zengini bir kütleye dönüşür. Artık demir, merkezdeki sıcaklık ve basınç ne olursa olsun termonükleer tepkimeye giremez. Bu halde, yıldızın atomundaki eksi yüklü elektronlarla, artı yüklü protonlar birleşerek yüksüz nötronları oluştururlar. Oluşan bu nötronlar daha az yer kapladıklarından yıldız, çok çok güçlü ışın yayan ani bir çökme evresinden geçer. Bu çökme anında yayılan enerji o kadar fazladır ki; yıldızın doğumundan o ana kadar ki yaydığı toplam enerjiye denktir. Daha sonra şiddetli bir patlama duyarız. Çünkü yıldız, tümüyle parçalanmış ve süpernova olmuştur. Bu patlamadan arta kalan ise sadece nötronca zengin bir "nötron yıldızı"dır.
Oppheimer, nötron yıldızının yukarıda saydığımız özellikleri üzerinde çalışırken bir an, incelediÄŸi yıldızın kütlesinin GüneÅŸ kütlesine göre 2.5 katı ve fazlası olduÄŸu durumu düşündü. Hiçbir doÄŸa kuvveti, böyle bir yıldızın basıncını dengeleyemezdi. Saniyeler içinde: elektronlar, nötronlar ve protonların birbiriyle karışması sonucu, yıldız daha fazla küçülüp. uzayı diÄŸer gök cisimlerinden daha çok eÄŸerdi. Bunun sonunda, küçülme o kadar an-lamsızlaşır ki artık ortada ne nötron, elektron, kuark ne de madde vardır. Sadece, boyutsuz bir nokta olan "tekillik"vardır orada…Ä°ÅŸte karadelikler…
Çökme sonucu uzay-zaman eÄŸrileri o kadar artmıştır ki. artık yıldıza iliÅŸkin hiçbir ÅŸeyi algılayamadığımız an; yıldızın, "olay ufkunun" altında kaldığını kabul ederiz. Olay ufku bizim, hiçbir fiziksel incelemede bulunamadığımız uzay parçasıdır. Çünkü olay ufkundan ötesini, bizim yasalarımızla açıklayamayız. Adeta baÅŸka bir evrendir orası ve orada ne olup bittiÄŸini bilmenin bir yolu yoktur. Bir yıldızın olay ufku ,yıldızın çökmeden önceki kütlesiyle yakından iliÅŸkilidir. ÖrneÄŸin, kütlesi. GüneÅŸ’in kütlesinin 10 katı olan bir yıldız, çapı 60 km olan bir olay ufkuna sahiptir. Kütle arttıkça, olay ufku da geniÅŸler.
Buraya kadar ki anlattıklarımıza bakılırsa, aslında bir karadeliÄŸin çok basit bir yapısının olduÄŸu anlaşılır. Olay ufkuyla çevrelenmiÅŸ bir tekillik… Hepsi bu kadar! Bunun yanında, karadeliÄŸin gerçekten boÅŸ olduÄŸunu hatırlamak gerekir. Orada, ne atomların, ne kayaların ne de uzaydaki gaz ve toz bulutlarının Ä°zine rastlanmaz. Yıldızı oluÅŸturan tüm madde; karadeliÄŸin merkezindeki tekillik noktasında yok olmuÅŸtur. Elimizde kalan tek ÅŸey, sonsuz eÄŸilmiÅŸ uzay-zaman’dır.
Einstein, önceleri her ne kadar görelilik kuramıyla uzayda çok yoÄŸun maddelerin varolamayacağını Ä°spatlamaya çalıştıysa da, kıvrak zekasının yanıldığı bir nokta da bu olmuÅŸtu. Kuramının öngördüğü etkiler, karadeliklerin yakınında inanılmaz boyutlarda artış gösterir. ÖrneÄŸin, kütle çekiminin yeryüzünde zamanı yavaÅŸlattığı biliniyorken. karadeliÄŸin olay ufkunda zaman tümüyle durmaktadır. EÄŸer. korkusuz bir astronotun karadeliÄŸe doÄŸru ilerlediÄŸini düşünürsek: O’nun saatinin bizimkine göre yavaÅŸ çalıştığını farkederiz. Olay ufku geçildiÄŸinde ise. zaman sonsuza deÄŸin duracak fakat astronotun bundan haberi olmayacaktır. Çünkü kendi vücut faaliyetleri de aynı oranda duracaktır, Bu uzun adamının haberdar olacağı bir ÅŸey varsa; o da ışık hızıyla karadeliÄŸin tekilliÄŸine doÄŸru çekildiÄŸidir.
Günlük yaşantımızda, uzayın üç boyutunda (aşağı-yukari: sağa-sola; ileri-geri hareket etme serbestliğine sahibiz ama istesek de istemesek de beşikten mezara doğru bir zaman akışımız vardır. Karadeliğin çevresindeki olay ufkunun içinde ise "zaman içinde" hareket etme özgürlüğü kazanırız ama uzay boyutlarında hareket özgürlüğümüzü yitiririz. Tekilliğe doğru çaresizce çekiliriz.
Acaba bu kozmik elektrik süpürgelerini yalnızca maddesel yoÄŸunluk mu etkiler? DoÄŸada, sadece kütle mi onların yapısında söz sahibidir? Karadelikler. yapılarına göre üç kısımda incelenir: Maddesel, elektriksel ve dönen karadelikler…
Maddesel karadelikler çevrelerindeki maddeleri yutarken herhangi bir elektrik yükü taşımazlar ve çevrelerinde dönmezler. Böylece; yüksüz, duraÄŸan karadelik yalnızca tekilliÄŸi çevreleyen, bir olay ufkunda oluÅŸur. Ä°lk denklemlerini 1916′da Alman gökbilimci K.Schwarzchild in yazdığı bu karadeliklere "Schwarzchild karadelikleri" de denir. Karadeliklerin, yuttuÄŸu maddeye oranla olay ufuklarını geniÅŸlettiklerini biliyoruz. Bu da karadeliÄŸin daha güçlü çekini alanına sahip olmasına neden olur. Madde yuttukça güçlenen karadelik. cisimlerin niteliÄŸine bakmadan. sonsuza deÄŸin onları geri salmaz. Ancak olay ufkunun incelenmesiyle, bir karadeliÄŸin kütlesi hakkında fikir sahibi olunabilir.
Şimdi de Schwarzchid karadeliğine bir elektron düştüğünü düşünelim. Bu durumda karadelik elektrik yüküyle yüklenir. Yüklenme arttıkça da tekilliğin çevresinde ikinci bir olay ufku oluşur. Böylece karadeliğin çevresinde, zamanın durduğu iki yeri rahatlıkla gösterebiliriz. Elektrik yükü arttıkça iç olay ufku büyür, maddesel (dış) olay ufku ise küçülür. İki olay ufku çakıştığı an: karadelik alabileceği en fazla elektrik yükünü almış demektir. Bu durumda daha çok elektrik yüküyle zorlarsanız, olay ufkunun dağıldığı ve geriye çıplak tekilliğinin kaldığı bir karadelik elde edersiniz. Bu görüşler ilk kez 1916-18 yıllan arasında Alman H. Reissner ile Danimarkalı G- Nordstron tarafından ortaya atıldı. Bundan dolayı, elektrik yüklü karadeliklere çoğu kez; "Reissner-Nordstron Karadelikleri". denir. Bunların varlığı kuramsal olarak kabul edilse de uzayda gerçekten var olmalarını bekleyemeyiz. Nedeni ise, elektrik alanlarının, çekim alanlarından çok çok daha baskın olması ve karadeliğin; kendini elektrik yüküyle yüklerken, çevresinden gelen diğer yükler yardımıyla kısa sürede nötr hale getirilmesidir.
Gökyüzündeki hemen hemen tüm yıldızlar kendi çevrelerinde döner. Bunların dönme hızları, büyüklükleri nedeniyle çok küçüktür. Ama bu yıldızlardan herhangi biri çökerek karadelik haline gelirse dönme hızı da artıverir. Böylece bu dönme hareketleri, karadelikler için vazgeçilmez derecede önemli olur. Dönen bir karadelik. çevresindeki uzay-zamanı da sürükler. Bu nedenle ki böyle bir karadeliğin çevresine ışık demetleri gönderilirse; demetler tekilliğin çevresinde dönen uzay-zamanın akış yönüne göre değişik miktarlarda saparlar.
Bundan hareketle, karadeliÄŸin toplam dönme miktarı ölçülebilir. Yine Schwarzchild karadeliÄŸi tipinde karadeliÄŸin döndüğünü düşünürsek, tekilliÄŸin çevresinde ikinci olay ufkunun oluÅŸtuÄŸunu farkederiz. Dönen karadeliklerin uzay-zamanı sürüklemesini ve önemli özelliklerini Y. Zelandalı matematikçi P. Kerr tanımlamıştır. Dr. Kerr, 1963′de bir kütleye ve dönmeye sahip karadeliÄŸi tümüyle açıklayabilen denklemleri yazmayı baÅŸarmıştır. Dönen karadeliklere kısaca"Kerr karadelikleri" de denir. Tıpkı elektrik yüklü karadeliklerde olduÄŸu gibi bunlarda da zamanın akmadığı iki olay ufku bulunur. DeliÄŸin dönme hızının artması: İç olay ufkunu geniÅŸletir ve dış olay ufkunu daraltır. Karadelik maksimum hızında dönmeye baÅŸladığında ise iki olay ufku çakışır. Bu limit deÄŸerden yüksek hızlar için olay ufku kaybolur ve çıplak tekillik kalır.
Dikkat edilirse, elektrik yüklü karadeliklerle. dönen karadelikler arasında şaşırtıcı benzerlikler bulunur. Bunlardan en önemlisi ise her iki tipin de çift olay ufkuna sahip olmasıdır. Buna rağmen, aralarında farklılıklar da bulunur. Elektrik yüklü olanlarda tekillik yalnızca bir noktadan ibaretken dönen karadelik için tekillik bir halkadır. Halka tekillik, havada asılı duran bir yüzük gibidir ve karadeliğin dönme eksenine dik, ekvator düzleminde yer alır.
Durağan ya da elektrik yüklü bir karadeliğin merkezine giden biri. sonsuz eğrilmiş uzay zaman tarafından parçalanır. .Buna karsın, dönen bir karadelikte; tekilliğe dik (yüzüğün ortasından geçecek şekilde) yaklaşıldığında, eğilmiş uzay-zamandan etkilenmeden halka tekilliğin içinden geçiverirsiniz. Ama bu geçişle, çekim kuvvetinin itici olduğu "anti uzaya" girilir. Yani, elemanın yere değil, göğe düştüğü bir evrene !
Karadeliklerin tuhaf özellikleri
Herhangi bir yıldızın tanımlanabilmesi için: merkezinden yüzeyine değin gaz basınçlarının, madde yoğunluğunun, sıcaklığının ve kimyasal bileşiminin hakkında fikir sahibi olmak gerekir. Fakat, bu ayrıntılardan hiçbiri karadeliğin tanımlanmasına girmez. Bir karadeliği anlamak; onun sebep olduğu uzay-zaman eğriliğini incelemek demektir.
Önceki bölümlerde, yeterince büyük kütleli bir yıldızın, ölümünden sonra uzay-zamanı eÄŸdiÄŸini belirtmiÅŸtik. Uzun yıllar, bu eÄŸilmenin fiziksel anlamı üzerine fikir yürütüldü. 1930′iarda, Einstein ve Rosen, uzay-zaman eÄŸilmesinin, yıldız; karadelik haline geldiÄŸinde maksimum olması gerektiÄŸini söylediler. Onlara göre; oluÅŸan bu eÄŸrilik baÅŸka bir evrene açılmaktadır. DuraÄŸan karadelik-lerin bu özelliÄŸine "Einstein Rosen Köprüsü" denir. Bu ikinci evren görüşüyle ilgili olarak çeÅŸitli fikirler oluÅŸturulabilir. Bir düşünceye göre. karadeliÄŸin açıldığı ikinci evren, bizim evrenimizin uzak bir köşesidir. EÄŸer uzayın düz olduÄŸu kabul edilirse, bu durumda oluÅŸan delik daha çok bir elmanın içindeki kurdun yolunu andırır. Böylece, uzayda "kurt deliÄŸi" oluÅŸmuÅŸ olur. Evrenimizde, birçok karadeliÄŸin varolduÄŸu düşünülürse: uzayın, birbiri içine geçmiÅŸ sayısız tünellerden oluÅŸmuÅŸ olduÄŸu anlaşılır.
Karadelikleri salt geometrik düşüncelerden yola çıkarak açıklamak, bir takım fantastik sonuçlara neden olur. Söyle ki; durağan bir karadeliğe düşen insan, tam olay ufkuna tekrar döndüğünde, matematiksel olarak kendisiyle tekrar karşılaşır. Çünkü orada zaman durmuştur. Bu gibi ilginçlikler bize, uzay-zamanın salt geometrik düşüncelerle açıklanamayacağını gösterir.
1960′ların sonunda, Ä°ngiliz matematikçisi R.Penrase, karadeliklerle ilgili uzay-zamanın tamamını anlatabilen bir yöntem geliÅŸtirdi. "Penrose çizimi" yöntemine göre: zaman dikey eksende ve uzaydaki uzaklıklar da yatay eksende alındığında, bir kareler sistemi oluÅŸturulabilir. Karelerin iç kenarları her biri yatayla 45 derecelik açı yapacak ÅŸekilde çizilmiÅŸtir. Bu kenarlar, olay ufku olarak adlandırılır ve sadece ışık, bu çizgilerde hareket edebilir. Çizginin sağına geçebilmemiz 45 derecelik acıdan büyük olduÄŸundan yasaktır. Çünkü o zaman ışık hızından fazla bir hıza sahip oluruz. Bu ÅŸartlarda ancak ışık hızından küçük hızlarla gidebileceÄŸimiz yollan kullanabiliriz. 45 dereceden büyük her açı için. bir karadelik seyahati düşünülebilir. Seyahatimiz sırasında ola1; ufkunu geçersek: karadelik tekilliÄŸine çarparız. Işık hızından büyük hıza ulaÅŸamadığımızdan; duraÄŸan karadeliklerde kurt deliÄŸinin öteki yüzüne çıkabilmemiz imkansızdır.
Elektrik yüklü ve kendi çevresinde dönen karadelikler için ise Penrase çizimi çok daha farklıdır. Çizimlerdeki temel farklılık bu karadeliklerin çift olay ufkuna sahip olmasından kaynaklanır. En kayda deÄŸer Özellikleri ise, iki olay ufkuna sahip olan karadelik-lerle, baÅŸka evrenlere geçebilme ÅŸansımızın teorik olarak bulunmasıdır. BaÅŸka bir deuisle: bu tipteki karadelikier v/ardımıyL-ı kurt deliÄŸinin diÄŸer ucundan fırlayabiliriz. Tabii ki: Penrose çizimlerinden çıkan bu tuhaf bilimkurgu bilgilerinin daha pek çok eksiklikleri vardır. Bu halde planlanan bir yolculuk denemesi; Nayagara Åželalesi’nclen bir fıçı içinde atlamaya benzer ki: bu da karadelik yolculuÄŸu yanında çocuk oyuncağıdır.
Karadelikler de ölür
S. Hawking: "Samanyolu galaksisinde görünen 200 milyon yıldızdan daha fazla karadelik olmalı ki. galaksimizin niçin bu kadar hızlı döndüğü açıklanabilsin" demektedir. Gözümüzün önüne tüm uzayı getirdiğimizde bu kozmik oburların sayısının daha da kabaracağı açıktır. İnsanın, ister istemez su soruları sorası geliyor: Karadeliklerin bir sonu yok mu? Evrenimizin ölümü karadeliklerden mi olacak?
1971′de Hawking, karadelik oluÅŸumunun yalnızca yıldız ölümüne baÄŸlı olmadığını gösterdi. Herhangi, bir nesneye, bir protonun hacmine sığacak ÅŸekilde basınç uygulanırsa, minicik bir karadelik oluÅŸabilir. Hawking. izleyen yıllarda. Oxford’un güneyindeki bir laboratuvarda, "karadelik patlamaları" konusunda bir konferans verdi. Herkesi hayrete düşüren "karadelikler dışarıya radyasyon yayıyorlar" sözü salonda serin rüzgarlar estirdi. Ãœnlü matematikçi J. Taylor, ayaÄŸa kalkarak;" Ãœzgünüm Hau’king. ama bunlar kesinlikle saçma!" diyerek bağırdı. Bugün "Haw-king Radyasyonu" olarak bilinen bu olgu; gerçekte kara-deliklerin. kuantum mekaniÄŸi çerçevesinde incelenmesinden elde edilmiÅŸtir.
Ä°lk defa. 1932′cle D. Anderson tarafından bulunan pozitron (pozitif yüklü elektronlardan sonra artık; evrenimizde bulunan her bir parçacığın zıt yüklü bir esinin de varolduÄŸu resmen ispatlanmış oldu. Parçacık hızlandırıcılarıyla, çok büyük enerjiler altında yapılan deneylerden sonra, evrenimizi oluÅŸturan her bir parçacığın bir antiparçacığı olduÄŸu: bunların bir araya gelmeleriyle enerjiye dönüşüp yok oldukları, gözler önüne serildi. Karadelikler gibi enerji bakımından çok yoÄŸun olan ortamlarda da bu parçacık ve antiparçacıkların oluÅŸabildikleri düşünüldü. Bu durumda; parçacıklar ve antiparçacıklar çok kısa anlar için birbirinden ayrılabilir ve bu çiftlerden biri. kendini, olay ufkunun dışında bulabilirdi. Artık bu parçacık, eÅŸelinin karadelikte yok olması nedeniyle, evrenin her tarafına gidebilmekte özgürdür. Bu da bize radyasyon yayımı olarak görünür.
Karadelikten her ayrışan parçacık çifti, aynı zamanda onun enerjisinin bir kısmını da alıp götürür. Bu da "karadelik buharlaşması "dır. Hawking; buharlaşma ile karadeliğin kütlesi arasında bir ilişki olduğunu ortaya çıkardı. Karadelik küçüldükçe, parçacık yayınlama hızı artar, bu da kütlenin azalmasıyla, daha çok parçacığın açığa çıkmasına neden olur. Kütlesi gittikçe azalan karadelik, daha çok parça-cağın çekim alanından kaçmasına izin verir ve en sonunda milyonlarca atom bombasına eşdeğer korkunç bir patlamayla yok olur. Aslında; karadeliğin yuttuğu madde miktarı, radyasyondan büyük olacağından; Hawking en iyimser tahminle. Güneş kadar kütleli bir karadeliğin sonunda yıldan önce olamayacağını söylemektedir. Aynı şekilde, en erken yok olan karadeliklerin ömürleri ise. hesaplarla 10 milyar yıl olarak bulunur. Bu nedenle; kainatın ilk yıllarında oluşmuş olan çok sayıda minik karadeliğin günümüzde, yok olmalarını izleme şansımız vardır.
Zaman ilerledikçe, uzay hakkındaki bilgi daÄŸarcığımız da geniÅŸliyor. GeliÅŸmiÅŸ teleskop sistemimizle; karadelikler artık bize teorilerde olduÄŸundan daha yakın. Belki ileride tüm gizemlerini çözme baÅŸarısını göstereceÄŸiz: hatta belki onlara seyahatler düzenleyebileceÄŸiz. Ama sunu da biliyoruz; ÅŸimdilik bu. çok erken…
