Kara deliklerin oluşumu, evrene ve özellikle uzay ve astronomiye yakından ilgi duyanlar için en merak edilen konulardan biridir. Kara delikler, uzayın enginliğinde seyahat eden hiçbir madde veya radyasyon dalgasının kaçamayacağı büyük kütle çekim alanları olarak özetlenebilir. Geçmişten günümüze birçok bilimkurgu romanına ve filmine konu olan kara delikler, gizemli uzay figürlerinden biri olarak kabul edilir. Aslında kara delikler, ömürlerini tamamlamış ölü yıldızlardır. Bu yazıda, kara delik Uzay figürlerinin ne olduğu ve nasıl ortaya çıktığı hakkında bilmeniz gereken tüm detayları bulabilirsiniz.
Kara Delik Nedir?
Kara delik nedir? : Kara delik tanımı Yapıldığında, en genel ve tanımlayıcı terimlerle, kara delikler uzaydaki hiçbir maddenin kaçamayacağı kadar büyük kütleli alanlardır. Ölü yıldızlar olarak da bilinen kara delikler, uzayda radyasyonun bile kaçamadığı tek alanlardır. Yaşam sürelerinin sonuna ulaşmış ve enerjileri tükenmiş yıldızlar olan kara delikler, birincil yakıtı tükendiğinde büyük bir yıldızın kendi içine çökmesiyle oluşur. Uzayda yapılan araştırmalara göre, bugüne kadar yapılan çalışmalarda birçok farklı kara delik görülmüş ve uzay-zamandaki konumları belirlenmiştir.
Kara Delikler Nasıl Oluşur?
Kara deliklerin oluşumu merak konusudur. Radyasyon ve ışığın bile kaçamadığı devasa kütle çekim alanları olan kara deliklerin nasıl oluştuğu en merak edilen konular arasındadır.
Bunu açıklamak için, önce bir yıldızın nasıl bir yaşama sahip olduğunu anlamak gerekir. Çünkü daha önce kara deliklerin ölü yıldızlar olduğunu söylemiştik. Bu nedenle, bir yıldızı dev bir termonükleer reaktör olarak düşünebilirsiniz. Bu termonükleer reaktörün çalışması için gereken yakıt, yıldızın çekirdeğinde meydana gelen füzyon reaksiyonlarıdır.
Füzyon reaksiyonları her yıldızın çekirdeğinde kendiliğinden gerçekleşen bir süreçtir. Bu tür reaksiyonlarda hidrojen gibi daha küçük atom numaralarına sahip elementler birbirleriyle etkileşime girer.
Hidrojenler yıldızın çekirdeğinde birleşerek helyum gibi daha büyük atomlardan oluşan elementlere dönüşür. Bu füzyon sırasında elementlerden büyük miktarda enerji açığa çıkar. Bu enerji yıldızın içindeki atomları dışarıya, uzaya doğru iter.
Bu itmeye rağmen, yıldızın parçalanmasını ve toz bulutu gibi uzay-zaman düzleminde kaybolmasını engelleyen başka bir kuvvet daha vardır. Yine, yıldızın çekirdeğinden yayılan kütle çekim kuvveti bu noktada devreye girer. Dolayısıyla, atomlar arasında içeriye doğru yönlendirilen bu kuvvet, füzyon tepkimesiyle dışarıya doğru itilen atomları geri çekerek dengeyi sağlar. Bu şekilde, yıldızlar bilimsel olarak hidrostatik denge adı verilen bir denge durumunda kalmayı başarırlar.
Kara Delik Oluşumunda Hidrostatik Dengenin Bozulması
Kara delikler oluştuğunda hidrostatik denge bozulur eğilimlidir. Bu süreçte, füzyon reaksiyonu, yani atomların yıldızdan dışarı itilmesi sonsuza kadar süren bir süreç değildir. Yıldızlar, onlardan önce uzayda oluşan bir gaz ve toz bulutundan oluşur.
Bulutsular olarak adlandırılan bu gaz ve toz bulutları, yaşamlarını tamamlamış yıldızlar tarafından dağıtılmış toz bulutlarıdır. Bu gaz ve toz bulutları belirli oranlarda hidrojen atomları içerir.
Söz konusu atom sayısı belli olduğundan, bir süre sonra yıldızın tüketebileceği hidrojen miktarına ulaşıldığında, yıldızın tüm yakıtını tükettiği kabul edilir. Bu süreçte füzyon tepkimesi giderek yavaşlar, ancak yıldızın dengesini sağlayan kütle çekim etkisinde bir yavaşlama olmaz. Bu nedenle giderek baskınlaşan kütle çekim kuvveti hidrostatik dengeyi bozar ve yıldız kendi içine çökmeye başlar.
Kara Deliklerin Oluşumu
Kara deliklerin oluşum süreci, yıldızın hidrostatik dengesi bozuldukça hızlanır. Yıldızın gövdesindeki ağır elementler içe doğru çökmeye başladıkça atomlarda değişiklikler meydana gelir.
Atomların etrafında dönen elektronlar birbirine yaklaşır. Bu yaklaşımla atomlar birbirini itmeye başlar. Bu itici kuvvet güçlü bir noktada yerçekimini yendiğinde yıldız muazzam bir güçle patlar. Bu patlamalara uzay bilimlerinde Süpernova, daha büyüklerine ise Hipernova denir.
Süpernova meydana geldikten sonra, büyük miktarda enerji ve atom uzaya salınır. Bu atomlar uzaya dağıldıkça, toz ve gazdan oluşan bulutsular oluştururlar. Bulutsular, yerçekimi ilkesi aracılığıyla yeni yıldızların oluşmasına izin veren bir tür doğum evidir. Tıpkı doğadaki yaşam ve ölüm arasındaki denge gibi, uzayın dengesinde de ölü bir yıldızın tozu yeni bir yıldızın yaşamında etkilidir.
Ancak bir süpernovadan sonra yıldızdan geriye sadece çekirdekte hapsolmuş madde kalır. Bazı durumlarda bu madde farklı isimlerle yeni yıldızlar oluşturur. Bazen kara delikler oluşturur. Çöken ve patlayan yıldızın kütlesi belirli bir sınırın üzerindeyse yoğunluk inanılmaz seviyelere ulaşır ve yeni yıldızlar yerine kara delikler ortaya çıkar.
Evreni oluşturan uzay-zaman dokusunu normal kütleli cisimlerden çok daha fazla bükme kapasitesine sahip olan kara delikler, radyasyonun bile kaçamadığı bir çekim kuvvetine sahiptirler.
Kara Deliklerin Yoğunluğu
Bir kara deliğin yoğunluk seviyesianlaşılması çok zor bir konudur. Ancak hayal gücünüzü kullanarak kara deliklerin çekim kuvvetinin ne kadar yoğun olduğunu anlayabilirsiniz. Güneş’ten milyonlarca kat daha büyük bir kütleyi hayal edin. Tüm bu kütleyi yaşadığınız şehrin yüzey alanına sığdırdığınızda veya sıkıştırdığınızda kara deliklerin yoğunluğunu anlayabilirsiniz.
Fizik derslerinizden hatırlayabileceğiniz gibi, yoğunluk kütleyi hacme bölerek elde edilen bir değerdir. Bu bakış açısından, yoğunluk ve kütle doğru orantılıyken, hacim ters orantılıdır. Kara delikler gibi dev gök cisimlerinin kütlesini uzayda tespit etmek zor olmasa da, hacimleri son derece küçüktür. Bu, anlaşılmaz bir yoğunluk anlamına gelir.
Kara Delikler Neden Karadır?
Kara deliklerin siyah rengi beraberinde birçok tartışmayı da getirir. Kara deliklere ulaşan ışık aynı zamanda kütle çekim kuvvetinden de etkilendiği için ışığın geri yansıması olmaz. Işık kara deliğin ufkundan öteye geçemediği için uzayda bir kara deliğe baktığınızda, adından da anlaşılacağı gibi, yalnızca kara bir kütle görebilirsiniz.
Aslında kara delikler kara değildir. Orada hiçbir şey göremediğiniz için gözlerinizle algıladığınız şeyin bir kara delik olduğunu söyleyebilirsiniz. Bu nedenle kara delikler, onlara bakan gözlemciye hiçbir ışığı yansıtmadıkları için zifiri karanlıktır.
Dikkatli bakıldığında kara delikleri görmek mümkündür. Kara deliklerin dolaylı etkileri ilk olarak Hubble Teleskobu tarafından gözlemlenmiştir. Bu devasa kütle çekim alanlarının etrafındaki yıldızların garip hareketler sergilediği gözlemlenmiştir. Daha sonra 2016 yılında kara deliklerin birbirleriyle çarpışması sonucu oluşması gereken kütle çekim dalgaları tespit edilmiş ve ilk kez kaydedilmiştir.
Bu sayede deneylere ve gözlemlere dayalı olarak kara deliklerin varlığını kanıtlama yolunda önemli bir adım atmak mümkün hale geldi. Kara delikler üzerine yapılan araştırmalar nihayet 2019 yılında zirveye ulaştı. Bilim insanları, kara delikleri ilk kez fotoğraflayarak, Görelilik Teorisi’nin öngörüleri kapsamında kara deliklerin varlığını kanıtlamayı başardılar.
Kara Delik Oluşturmak İçin Bir Yıldızın Büyüklüğü Ne Kadar Olmalıdır?
Kara deliği oluşturan yıldızın büyüklüğü değişebilir. Çünkü her kara delik, yakıtı biten bir yıldız tarafından oluşmaz. Eğer durum böyle olsaydı, evrende sayısız kara delik olurdu. Ancak, kara delik oluşumunun en yaygın türü yıldızların çökmesi olduğundan, bu olayın gerçekleşmesi için yıldızın belirli bir boyutta olması gerekir.
Bu kütle sınırına Chandrasekhar Sınırı denir. Bu kütlenin Güneş’in kütlesinin 1,5 katı olduğu düşünülür, ancak bazı durumlarda Güneş’in kütlesinin 3 katına kadar çıkabilir.
Başka bir deyişle, uzayda kara delik yaratma potansiyeline sahip bir yıldızın kütlesi Güneş’in kütlesinden en az 3 kat daha büyük olmalıdır. Araştırmalara göre, bu sınırdan daha düşük kütleye sahip yıldızlar yakıtlarını tüketip öldüklerinde geride saf beyaz bir ışık küresi bırakırlar. Bu tür yıldızlara uzay biliminde beyaz cüceler denir.
Beyaz cücelerin oluşumu sırasında yıldızın dış kısımları uzaya dağılır ve gezegen oluşturan bulutsular oluşturur. Dünyamız da dahil olmak üzere gezegenler bu gaz ve toz bulutlarında oluşur.
Kara Deliğe Düşersek Ne Olur?
Kara deliğe düşme konusu, özellikle popüler kültürde birçok bilimkurgu romanına ve hatta filme konu olmuş bir konudur. Bilimsel çalışmalar henüz kara deliklerin içinde ne olduğu veya bu devasa yoğun kütlelerin içinde ne tür olayların gerçekleştiği hakkında kapsamlı bilgiler sunmamıştır. Ancak Görelilik Teorisi’nin bize anlattıklarına göre kara deliklerin içinde ne tür süreçlerin gerçekleştiği konusunda bazı tezler ortaya atılabilir. Kara delikler gibi yüksek çekim kuvvetine sahip gök cisimlerinin yakınında bulunan bir astronot, gelgit kuvvetleri adı verilen temel kuvvetlerden etkilenecektir.
Bu kuvvetlere bağlı olarak, vücudun farklı kısımları farklı miktarlarda yerçekimi kuvvetine maruz kalacaktır. Önce ayakları ile kara deliğe düşen bir astronot, kara delik Astronot kafasından daha fazla yer çekimi kuvvetine maruz kalacağı için lastik bant veya spagetti gibi uzayacaktır. Bu benzetme Stephen Hawking tarafından spagettileşme olarak tanımlanmaktadır.
Gönderi Görüntülemeleri: 959
Bir yanıt bırakın