Kara Deliklerden Korkmalı Mıyız? Ak Delikler Gerçek Mi?

Kredi: flickr public domain

Esrarengiz olarak tanımladığımız kara delikler sandığımız kadar korkutucu mu? Kara delikler tüm evreni yutabilir mi? İçine düşersek ne olur veya zamanda yolculuğu sağlarlar mı? Bu fantastik sorular hepimizin aklına gelmiştir. Bu yazımızda kara deliklere bilimsel açıdan bir göz atacağız.

Kara deliklerin varlığı 18. Yüzyıldan beri tahmin ediliyordu. Yirminci yüzyılda ilk kanıtlar elde edildi ve nihayet 2019 yılının Nisan ayında ilk kara delik fotoğrafı çekildi. Bu, bilim dünyası için oldukça büyük ve önemli bir adım oldu. 

Peki, ilk zamanlarda hiçbir şekilde göremediğimiz bir gök cisminin varlığı nasıl tahmin edildi?
Bir cismin dünyanın çekim alanından kurtulabilmesi ve uzaya çıkabilmesi için ihtiyaç duyduğu hıza “kaçış hızı” denir. Her gezegenin kütleçekimi ile doğru orantılı olan bir kaçış hızı vardır. 18. Yüzyılda yaşamış İngiliz bilim insanı olan John Michell şu soruyu sordu: “ Kaçış hızı ışık hızından büyük olduğunda ne olur?” Bu, gökcisminin sonsuza yakın bir kütleçekimine sahip olması gerektiği anlamına gelir. Bu, son derece büyük bir kütleye sahip olmak demektir. Bu şartları sağlayabilecek yeni bir gök cismi tanımlamak gerekti.  Kara deliğin varlığına dair ilk öneriler böyle ortaya çıktı. 

KARA DELİK NEDİR VE NASIL OLUŞUR?

Bir yıldız sahip olduğu yakıtı tükettiğinde içine çöker. Eğer yıldız 3 güneş kütlesinden büyükse kara delik oluşur, küçükse ortaya bir nötron yıldızı çıkar. Kara delikler sonsuz kütle yoğunluğuna sahiptir. Bunun nedeni çok büyük bir kütlenin sıfıra yakın bir hacme sıkıştırılmış olmasıdır. Bu sonsuza yakın yoğunluk, muhteşem büyüklükte bir kütleçekimi demektir. Işığın bile kaçamayacağı büyüklükte bir kütleçekimi. Korkmamız gerekiyor  mu? Hayır. Bir kara deliğin olay ufkuna yaklaşmadığınız sürece bir sıkıntı yok. Peki, nedir olay ufku?

Olay ufku (Event Horizon), bir kara deliği çevreleyen hayali bir sınırdır. Olay ufkunun yarıçapına Schwarzschilld yarıçapı da denir. Herhangi bir kütle Schwarzschilld yarıçapına çöktüğünde bir kara delik haline gelebilir. Ancak kütle, 3 güneş kütlesinde büyük olduğunda bu olay kendiliğinden gerçekleşir. Tüm kütle yerçekimi kuvvetleri etkisiyle sıfır uzamsal boyuta yani “tekilliğe” doğru çöker ve bir kara delik oluşur. 
Kara deliğin etrafında gezinen bir gök cisminin yörüngesi, kara deliğin olay ufkunun çapından çok daha büyükse cisim yörüngede kalabilir. Olay ufkuna yakın bir mesafede ışık bile bir yörüngede dönebilir ancak olay ufkunu geçtikleri anda kara deliğin içine düşmeleri kesinlikle kaçınılmazdır. Kara deliğin içine düştüğünüzde ise başınıza neler gelebileceğini kestirmek zor. Kara deliğin içini göremiyoruz ve o koşullarda ölçüm yapmak imkansız. Fizik buna izin vermiyor. 

KARA DELİKLER TÜM GALAKSİYİ YUTABİLİR Mİ?

Bir kara deliğin tüm galaksiyi yuttuğu bir senaryo mümkün değil. Galaksilerin ortasında yer alan süper kütleli kara deliklerin yerçekimi erişimi büyüktür ancak bu görev için yeterli değildir. Ayrıca yerçekimi tek başına yeterli değildir. Örneğin, Güneş aniden bir kara deliğe dönüşürse Dünya, içeri çekilmeden yörüngede kalmaya devam ederdi. Ek olarak evrendeki kara delikler sınırsız büyüyemez. Uzayın genişliği ve göreceli yerçekimi zayıflığı, Samanyolu galaksimizin merkezindeki gibi süper kütleli kara deliklerin bile onları çevreleyen nesnelerin çoğunu çekemeyeceği anlamına gelir. 

KARA DELİĞİN YUTTUĞU CİSİMLER UZAYIN FARKLI BİR YERİNE BEYAZ DELİKLER TARAFINDAN PÜSKÜRTÜLÜYOR OLABİLİR Mİ?

Mantıklı bir soru gibi gelse de bu pek olası değil. Öncelikle beyaz deliklerin varlığı henüz kanıtlanmış değil. Ve biliyoruz ki kara deliklerin kütlesi artıyor. Yani kara deliklerin yuttuğu bir cismin kütlesi kara deliğin kütlesine ekleniyor. Bu durumda kara deliğe giren cismin başka bir yerden çıkmadığını söyleyebiliriz. 

Peki kara deliğe giren bir cismin bilgisi yok mu oluyor?

Herhangi bir cismin kara deliğe düştüğünü varsayalım. Bu cismi son görüşümüz mü olur?  Cisim sonsuza dek yok olmuştur diyebilir miyiz?
Genel görelilik yok olduğunu söylese de biliyoruz ki, kara delikler entropi ile ters düşmüyor ve kuantum fiziğine göre bilgi yok edilemez. Cisme dair bilgi, kara delikten yayılan Hawking Radyasyonuna kodlanmış olabilir veya olay ufkunda depolanmış olabilir. 
Bunlar kanıtlanmayı bekleyen birer teori. Kara delikler bazı konularda hala gizemlerini korumaya devam ediyor.