Bilim insanları günlerdir beklenen ‘çığır açacak buluşu’ 10 Nisan 2019’da açıkladı. Beklendiği gibi astrofizik tarihine geçecek bir açıklama geldi ve evrenin en büyük gizemlerinden olan kara deliğin ilk fotoğrafı yayınlandı.
Ben de kara deliklerle olan çalışmalarıyla bilinen ünlü fizikçi Stephen Hawking hayranı olarak basın toplantısını heyecanla izlemek üzerine ekran başına geçtim. Toplantıdaki bu çalışmaya katkı sağlayan insanların duygu yüklü, heyecanlı konuşmalarını dinlerken ben de çok duygulandım. Eminim Stephen Hawking yaşasaydı sevinçten gözyaşı dökerdi. Şimdi size bu çalışmayla ilgi önemli detayları paylaşacağım.
Dünya’ya 53 milyon ışık yılı mesafedeki Başak (Virgo) Takımyıldızındaki M87 Galaksisi’nin merkezindeki süper kütleli kara deliğin, ‘olay ufku’ olarak adlandırılan ve kütle çekiminin en güçlü olduğu eşik bölgesinin bir fotoğrafını yayımladı.
Peki ama nasıl? Önce kısaca karadelikten bahsedelim.
- Kara delik, hiçbir şeyin, hatta ışıktan bile kaçamayacağı bir alan bölgesidir.
- İsmine rağmen, boş değiller ama bunun yerine, yoğun bir çekiş gücü veren, yoğun bir şekilde küçük bir bölgeye yoğun biçimde paketlenmiş büyük miktarda maddeden oluşuyorlar.
- Olay ufku adı verilen kara deliğin ötesinde bir boşluk bölgesi vardır. Bu, karadeliğin yerçekimsel etkilerinden kaçmanın mümkün olmadığı “geri dönüşü olmayan bir nokta” dır.
Peki çekilen ilk karadelik görüntüsü Einstein’ın Görelelik Teorisini nasıl doğruladı?
Karadelik fikri 18. yüzyılda John Michell ve matematikçi Pierre – Simon Laplace tarafından ortaya atılmıştır. Einstein‘ın görelilik kuramlarını geliştirmesinden sonra Karl Schwarzchild kara deliklerin neye benziyor olabilecekleri üzerine çalışmıştır.
Karadelikler ilk başta kaçış hızı ışık hızından büyük olan “donmuş yıldızlar” olarak düşünülmüştü. Ancak Einstein’dan sonra uzay – zaman örtüsündeki delikler ya da tekillikler olarak ele alınmaya başlandı.
Einstein’ın genel görelilik kuramında uzay ve zaman bir bütündür ve kauçuk bir örtü gibi davranır. Kütleçekim nesnelerin kütlesine göre bu örtüyü gerer ve deforme eder. Kütleçekim dalgaları özellikle karadeliklerden ve kendi etrafında hızla dönen çok yoğun yıldızlar olan pulsarlardan yayılır.
Einstein’ın genel görelilik kuramı günümüzde evreni modellemek için kullanılır. Uzay – zaman tepeleri, vadileri ve çukurları olan bir manzara gibi düşünülebilir. Kuramın sınandığı bölgeler genellikle kütleçekimin olağanüstü güçlü ya da zayıf olduğu yerlerdir.
Tıpkı, uzay zamanda olağanüstü derin kuyular oluşturan karadelikler gibi.
Daha önce insanlar, sadece tuhaf nesneler yörüngede görünen yıldızları arayarak, kendilerine dönen aşırı ısıtılmış maddeden radyasyon yakalayarak ya da karışma ortamlarından fırlatılan aşırı enerjik parçacık jetlerini görerek kara deliklerin var olduğunu gösteren dolaylı kanıtları görebiliyorlardı. Daha önce gördüğümüz kara delik fotoğrafları sadece similasyondu. 40 ülkenin iş birliği içerisinde yürütülen çalışma Belçika’nın başkenti olan Brüksel’deki Avrupa Güney Gözlem Evi’nde bir basın toplantısı ile açıklandı. Görüntü, Hawaii’den Güney Kutbu’na dünyanın dört bir yanına dağılmış güçlü radyo teleskopları birlikte çalışmak üzere senkronize edilerek 200’den fazla bilim adamının küresel bir işbirliği olan 52 milyon dolarlık ‘Event Horizon’ projesinin çarpıcı başarısıdır.
Hiçbir tek teleskop kara deliği görüntüleyecek kadar güçlü değildir. Bu yüzden, türünün en büyük deneyinde, Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden Prof Sheperd Doeleman, sekiz bağlantılı teleskop ağı kurma projesine öncülük etti. İki yıllık bir çalışmanın eseri olan bir kara delik fotoğrafı ilk kez sekiz ayrı teleskopa bağlı olan büyük Event Horizon Telescope (EHT) tarafından ele geçirilen görüntü, birden fazla teleskoptan yapılan gözlemleri tek bir görüntüde birleştiren interferometri adı verilen bir işlemin ürünüdür. Bu teleskoplar karadeliğin olay ufkundan gelen fotonları yakalarken dünya atmosferindeki şeylerden de etkileniyor. Bütün bunları göz önünde bulundurmak gerekiyor.
Topladıkları bilgiler internet üzerinden gönderilemeyecek kadar fazlaydı. Bunun yerine, veriler, bilgiyi toplamak için Boston, ABD ve Bonn, Almanya’daki merkezi işlem merkezlerine gönderilen yüzlerce sabit diskte depolandı. MIT doktora öğrencisi Katie Bouman, EHT’den gelen verileri birleştiren bir algoritma geliştirdi.
Ayrıca bu çalışmada NASA tarafından verilen Hubble Ödülü’ne layık görülen ilk ve tek Türk olan astrofizikçi Prof. Dr. Feryal Özel de katkı sağlamıştır.
100 milyar kilometre çapındaki bu kara delik Güneş’in 6,5 milyar katı bir kütleye sahip. Ve var olduğunu düşündüğümüz en ağır kara deliklerden biri.
Projede görev alan gökbilimciler, kullanılan teleskoplardan ikisinin Hawaii’de olması nedeniyle, Dünya’dan üç milyon kat daha büyük olan dev kara deliğe, Hawaii dilinde “Derin, süslü karanlık oluşum” anlamına gelen “Powehi” adı verildi.
Bu Keşfin Anlamı Nedir?
Avrupa Güney Gözlem Evi’ndeki yapılan basın toplantısında bu keşif için şu sözleri söylediler: “Bilim dünyası için önceden tahmin edilen teoride olan bir şey ölçebildiğimiz, test edebildiğimiz, gözlemleyebildiğimiz bir fiziksel objeye dönüştü. Bu çalışma bilimsel sürecin bir temeli. Teknolojideki atılımlar, dünyanın en iyi radyo gözlemevleri arasındaki bağlantılar ve yenilikçi algoritmalar hep birlikte kara delikler üzerinde tamamen yeni bir pencere açmak için bir araya geldi. Sadece bir nesiller önce imkansız olduğu düşünülen bir şey başardık. Bu bizim için, bilim için çok değerli.”
Ekip ayrıca kendi galaksimizin Samanyolu’nun merkezindeki süper kütleli kara deliği de görüntülüyor.
Kulağa garip gelse de, Galaksimizin merkezindeki “Sagittarius A” kara deliğinden görüntü almak, 53 milyon ışık yılı uzaklıktaki uzak galaksiden bir görüntü almaktan daha zor. Bunun nedeni, galaksimizdeki kara delik bundan bin kat daha küçük, bize bin kat daha yakın ve bin kat daha hızlı.
Kara Delikler basın toplantısını Barış Özcan anlatımı ile aşağıdan izleyebilirsiniz.
https://www.sciencealert.com/the-first-black-hole-photo-confirms-einstein-s-theory-of-relativity?
