Evrende kara delikler var mı? Eğer öyleyse, kanıt nedir? Bilim adamları açıklıyor
Bir kara delik, hiçbir parçacık ve hatta elektromanyetik radyasyonun ondan kaçamayacağı kadar güçlü bir çekim kuvveti sergileyen, matematiksel olarak tanımlanmış bir uzay-zaman bölgesi olarak tanımlanır. Genel görelilik, çok kompakt bir kütlenin uzay-zamanı deforme edebileceğini ve bir kara delik oluşturabileceğini öngörür Kara delikler, sıradan yerçekiminin evrendeki diğer tüm kuvvetlerden daha güçlü olduğu kadar aşırı hale geldiği yerlerdir.
Genel görelilik tarafından tanımlanan kara deliğin merkezinde, uzay-zamanın eğriliği sonsuzdur ve buna "kütleçekimsel tekillik" denir. Bir kara deliğin yerçekiminden hiçbir şey kaçamaz, ışık bile. Bu nedenle kara delikleri göremiyoruz.
Kara delikler, yaşam döngüsünün sonunda çok büyük bir yıldız çöktüğünde oluşur. Bir yıldız, yakıtının çoğunu bitirdiğinde ve yıldız nükleosentezi yoluyla sıcaklığını korumak için çok az yakıtı kaldığında çöker ve iç basıncı kendi yerçekimine direnmek için yeterli değildir. Buna "yerçekimi çökmesi" denir.
Özel görelilik teorisinde, çöken yıldızın kalıntıları güneşin kütlesinin 1,4 katından fazla ise, nesne kararsız hale gelir ve yerçekimi potansiyel enerjisini serbest bırakmak için bir süpernovaya dönüşebilir. Bu, ünlü astrofizikçinin adını taşıyan Chandrasekah sınırıdır. Kütleçekimsel potansiyel enerjinin serbest bırakılması yetersizse, yıldız patlamayacak, ancak çok az ışıma enerjisi olan veya hiç olmayan bir kara deliğe veya nötron yıldızına çökecektir.
Bir kara deliğin sınırında, "olay ufku" denen yerçekiminden hiçbir şey kaçamaz. Kara deliği çevreleyen olay ufkunun yarıçapına Schwarzschild yarıçapı denir.
Başka bir deyişle, Schwarzschild yarıçapı bir kürenin yarıçapıdır.Bir nesnenin tüm kütlesi küre içinde sıkıştırılırsa, kürenin yüzeyinden kaçma hızı ışık hızını aşacaktır. Kavisli uzay-zamandaki kuantum alan teorisi, olay katmanı tarafından yayılan radyasyon spektrumunun siyah bir cisminki ile aynı olduğunu ve sıcaklığın siyah cismin kütlesi ile ters orantılı olduğunu öngörür. Bir kara deliğin sıcaklığının derecenin milyarda biri kadar olduğu tahmin edilmektedir, bu yüzden onu başka bir şekilde gözlemlemek imkansızdır.
Yıldız bu yarıçap içinde çöktüğü zaman, ışık kaçamaz ve nesne görünmezdir. Her kütle ile ilişkili karakteristik bir yarıçaptır. Schwarzschild yarıçapı, adını Alman gökbilimci Karl Schwarzschild'den almıştır. Bir nesnenin Schwarzschild yarıçapı, kütlesiyle orantılıdır. Bu nedenle, güneşin Schwarzschild yarıçapı yaklaşık 3.0 kilometre iken, dünyanın yarıçapı küçük bir mermer büyüklüğünde olan sadece 9.0 milimetredir. Gözlemlenebilir evrenin kütlesi, yaklaşık 10 milyar ışıkyılı bir Schwarzschild yarıçapına sahiptir. Yakın zamanda yapılan bir tahmine göre, Samanyolu'nun merkezindeki süper kütleli kara deliğin Schwarzschild yarıçapı yaklaşık 13,3 milyon kilometre.Ancak kara deliği doğrudan göremesek veya gözlemleyemesek de, kara deliğin varlığı yakınlardaki diğer nesnelerle etkileşimi yoluyla olabilir. Anlaması için.
Madde, karadelik tarafından sürtünme ile ısıtılan ve evrendeki en parlak nesnelerden bazılarını oluşturan "birikim diski" adı verilen bir maddeye dönüştürülür. Diğer yıldızlar kara deliğin yörüngesinde dönerse, yörüngeleri kara deliğin kütlesini ve yerini belirlemek için kullanılabilir. Bu şekilde, gökbilimciler birçok yıldız kara deliği tespit ettiler. Yay takımyıldızında (Samanyolu'nun çekirdeğinden yaklaşık 26.000 ışıkyılı uzaklıkta) sgra * adı verilen bir radyoaktif kaynağın, yaklaşık 4,3 milyon güneş kütlesine sahip süper kütleli bir kara delik içerdiği doğrulandı.
Samanyolu'nun merkezinde, uzun yıllardır tanıdığımız süper kütleli kara delikten tamamen ayrı başka bir kara delik var. IRS13E adı verilen bu yeni cisim, yalnızca yaklaşık 1.400 güneş kütlesine sahip.Neredeyse her galaksinin merkezinde, kütlesi Güneş'inkinden milyonlarca kat daha büyük bir kara delik var. Kasım 2004'te, gökbilimciler New Mexico'daki Ulusal Radyo Astronomik Gözlemevi'nin süper geniş dizisini 1 milyar yıldan daha küçük bir uzak galaksi keşfetmek için kullandılar, ancak galaksi süper kütleli bir kara delik içeriyor gibi görünüyor. Kütlesinin güneşin milyarda biri olduğunu tahmin ettiler. Yıldızlarda trilyonlarca güneş kütlesi ile çevrilidir. Bu, erken evrende önce kara deliklerin, sonra galaksilerin oluştuğunu kanıtlıyor.
Kara delikler hala bilimdeki en büyük gizemdir. Onların keşiflerinden ve onları çevreleyen sayısız varsayımdan başlayarak, doğalarını tam olarak anlamadık, bunun hakkında ne düşünüyorsunuz yegenlerim? Birlikte tartışmak için aşağıya bir mesaj bırakmaya hoş geldiniz, bir dahaki sefere tekrar görüşeceğiz!
