Geçtiğimiz haftanın en önemli bilim olayı şüphesiz 55 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir karadeliğin olay ufkunun doğrudan görüntülenmesi idi. 10 Nisan çarşamba günü Los Angeles saati itibarı ile sabah saat 6:00’da Ulusal Bilim Vakfi’nin canlı yayınını ve basın toplantısını takip ettim. Günler önce duyuruları yapılan ve büyük heyecan uyandıran, Olay Ufku Teleskobu veya “Event Horizon Telescope (EHT)” projesi süper kütleli bir kara deliğin ve gölgesinin ilk görüntüsünü elde etti.

Bilim insanları tarafından “bilimde çığır açacak” bir çalışma olarak gösterilen projede 40 ülkeden 200 bilim insani görev yaptı. Dünya genelinde 8 Radyo teleskop ile elde edilen görüntü, Başak kümesinde büyük bir galaksi olan ve bize uzaklığı yaklaşık 55 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan Messier 87’nin merkezindeki kara delik idi. Yani buradan o kara deliğe ışık hızında bir radyo dalgası gönderirsek, oraya ulaşması tam 55 milyon yıl sürecek. Aynı şekilde biz bu karadeliğin 55 milyon yıl önceki halini görüyoruz. Şimdiki halini 55 milyon yıl sonra göreceğiz. Bu karadelik Güneşimizden tam 6,5 milyar kez daha büyük. Güneşin hacim olarak Dünyamızdan 1 milyon 300 bin kat büyük olduğunu hesaba katarsak, bu karadeliğin ne kadar devasa bir gökcismi olduğunu hayal etmek daha kolay olur. Bu büyüklükteki karadelik olay ufkuna giren gezegenleri, yıldızları, toz ve gaz bulutlarını ve hatta ışığı bile yutuyor.

Bilimsel açıdan karadelik görüntüsü kadar ilginç olan diğer bir nokta ise kullanılan teleskopların büyüklüğü idi. Dünyanın değişik yerlerindeki teleskoplar aynı noktaya birbirinin devamı gibi eklenerek neredeyse Dünya büyüklüğünde bir teleskop oluşturulmuş oldu. Hawai’den Güney Kutbuna, Ispanya’dan Sili’ye NASA teleskoplarindan Japonya’ya kadar uzanan uluslararası bir işbirliği ile başarıldı. İşte bu teknik astronomik çalışmalar açısından hakikaten çığır açacak cinsten.

Şimdiye kadar bilim insanları bir kara deliğin varlığını doğrudan değil yan etkilerine bakarak, dolaylı olarak anlayabiliyorlardi. Bu teknikle ile defa doğrudan bir görüntüye ulaşılmış oldu. 8 farklı radyo teleskobu gözle görülmeyen radyo dalgalarını gözetledi ve her gece petabyte derecesinde veri toplandı. Sonra bu veriler bilgisayar algoritmalarıyla analiz edildi.

Bilim insanları ilk önce içinde bulunduğumuz galaksimizin merkezinde bulunan ve Sagittarius A* ismi verilen, 4 milyon Güneş büyüklüğündeki kara deliğe odaklandı fakat istenilen görüntü elde edilemedi. Bunun üzerine göreceli olarak yakın olan 55 milyon ışık yılı uzaklıktaki M87 seçildi. Bu o kadar zor bir görev idi ki bilim insanlari Ay’da bulunan bir portakalın resmini çekmek gibi bir durum olduğunu ifade ediyorlar.

***

Kara delik nedir ve nasıl oluşur?

Kara delikler uzayımızın en gizemli varlıklarından biridir. Güneşimizden bir kaç kat büyük yıldızlar ömürlerini tamamladıklarında Kara delik olmaya adaydır. Güneşten çok çok büyük yıldızlar ise ömürlerini tamamladığında süpernova patlamaları meydana getirip, yeni yıldızlar, yeni gezegenler doğururlar.

Ömrünü tamamlayan yıldız can çekişme anında büzülür. Güneşimizin hiç kütle kaybetmeden bir çay kaşığına sığacak kadar küçüldüğünü düşünelim. Bu durumda çok yoğun bir madde haline gelecek ve etrafında ne varsa kütleçekimi etkisinde kalır ve hızla dönmeye başlar. Öyle ki bir saniyede bir milyon kez kendi etrafında dönecektir. Yoğunluğu, kütlesi ve çekim gücü artan yıldız etrafında ne varsa yutmaya başlar. Yuttukça kütlesi artacak ve dönme hızı artacaktır. O kadar hızlı dönecektir ki bu alemi delip başka alemlere geçiş kapısı olacaktır. Öyle ki görüntü olarak toplu iğne büyüklüğündeki bir karadelik Güneşin 100 katı büyük bir yıldızı yutabilir.

Karadeliğin artık geri dönülemez bir noktası vardır. Buraya düşenin geri dönüşü yok. Bu geri dönüşü olmayan, gidenin dönmeyeceği noktaya “Olay Ufku- Event Horizon” denir. Kara deliğe yakın bölgelerde uzay-zamanı büker ve zaman yavaşlar ve olay ufkuna doğru yavaşlayarak tam olay ufkunda zaman durur ve saat hep “Şimdi”yi gösterir. Olay ufkunu geçince zaman geriye gider mi? Belki. Fakat buna henüz delilimiz yok. Fakat olay ufkundan sonra ki kısım da her şey tek noktada birleşir. Buna bilimadamları “Tekillik- Singularity” adını vermişlerdir.

Kara deliğin olay ufkundan ötesinin resmi çekilemez çünkü ışık dahil etrafındaki her şeyi yutar. Resim çekebilmemiz için önce ona ışığın düşmesi ve bu ışığın yansıması lazımdır. Kara delik kendisine gelen ışıkları da yuttuğu için resmini çekmek mümkün değildir. Bu hafta çekilen resim ise karadeligin kendisi değil, etrafında olanlardan olay ufkuna kadar olan kısmıdır.

Peki madem göremiyoruz varlığını nasıl anlayacağız? Kara deliklerin varlığı etrafında kuyruğundan yakalayıp yediği yıldızları görebiliyoruz. Aynen bir ip yumağını açar gibi yavaş yavaş yıldızları yiyip bitiriyor. Yedikçe oburlaşıyor, kütlesi ve çekim gücü artıyor ve daha uzaktaki yıldız, gezegen, göktaşı ne varsa yiyip yutuyor. Ayrıca yutmaya başladığı bu cisimleri pişirerek yiyor. Sıcaklıklarını bir kaç milyon derece artırıyor ve bu cisimlar ölüm anında imdat çığlığı olarak radyasyon yayıyorlar. İşte biz bu radyasyonu algılayıp ölçebiliyoruz ve bu sayede kara deliğin varlığını anlayabiliyoruz veya şimdiye kadar böyle anlıyorduk. Bugünden itibaren artık Dünya’daki radyo teleskoplarini bir birine ekleyerek artik doğrudan gözetlememiz mümkün olacak.

Karadelikler ilk 1800’lü yıllarda ortaya atıldı. Ancak 1964’te Cygnus X-1 isimli karalık keşfedilince kesinlik kazandı. Geçtiğimiz yıl vefat eden ünlü bilim adamı Stephen Hawking’inde kara delikleri anlamamız açısından büyük katkıları oldu. Cygnus X-1 bize en yakın kara delik. Işık hızıyla 6500 ışık yılı ötede. Galaksimizin merkezinde kütlesi Güneşimizden milyonlarca kat fazla büyük bir karadelik olduğuna inanılıyor. İsmi ise Sagittarius A*.

Geçtiğimiz hafta basınla paylaşılan görüntüde, karanlık çember kara deliğin “gölgesini” ve etrafını saran parlak malzemenin yarattığı sınırını temsil eder. Ancak, görüntüdeki parlak halkanın renkleri gazın gerçek renkleri değildir; aksine, EHT araştırmacıları tarafından emisyonların parlaklığını göstermek için seçilen bir renk haritasını temsil ediyorlar.

Bu çalışmayla birlikte astronomi alanında yakın zamanda büyük sürprizlerin bizleri bekliyor olduğunu tahmin etmek hiçte zor değil.