KARADELİKLER

Astrofiziğin en önemli inceleme alanlarından biri olan ve üzerinde bu kadar araştırma yapılmasına rağmen bilim insanlarının hakkında en az bilgi sahibi olduğu sistemlerden biri olan kara delikler, insanoğlunun içinde yaşadığı evreni anlama sürecindeki en büyük soru işaretlerinden biridir. Kara deliklerin merkezinde yer alan muazzam derecedeki yoğun kütle, kara delik çevresindeki tüm madde oluşumunun merkez noktasına doğru çekilmesine neden olur. Bazı bilimadamlarına göre kara delikler bir yıldızın yakıtını bitirmesi sonucu kendi içine çökmesiyle oluşurlar. Bu çökme işlemi sonucunda bir toplu iğne başı büyüklüğünde bir alana milyonlarca dünyanın kütlesinin sıkıştırıldığı bir yapı oluşur. Bu kütlenin ağırlığı öylesine muazzam bir boyuttadır ki bildiğimiz evrenin ve zamanın çok büyük bir şekilde bükülmesine neden olur. Bu bükülme çok güçlü bir çekim alanı oluşturur ve etkisine giren her şeyi kendisine çeker, ışık da buna dahildir. Öyle ki kendilerinin çevreye yaydığı ışıkları karadeliği terk edemez ve geri dönerler. Bu nedenle de gözle, teleskopla görülmezler. Onları bulmak kolay değildir. Ancak çevrelerindeki cisimlerin hareketlerinde bir anormallik görülürse tespit edilebilirler. Çünkü gökcisimlerinin yörüngelerinden sapmaları için onlara fazladan bir kuvvet etki etmesi gerekir. Böyle bir kuvvet etki etmediği içindir ki Dünya yörüngesinden sapmadan yoluna devam edebiliyor. Ancak bir cisme karadelik çekim kuvveti etki ederse o vakit cisim yörüngesini terk etmeye ve lavabodaki suyun lavabo deliği tarafından çekildiğindeki gibi bir girdap hareketi yapmaya başlar. Bir süre sonra da imdat mesajları denilen ışınımlar yollamaya başlar. Bu sayede o bölgede bir karadelik olduğu ortaya çıkarılır. Örneğin bir kara deliğin çekim alanına kapılmış maddenin kara delikçe yutulmadan önce müthiş bir sıcaklık derecesine ulaştığı ve bu yüzden önemli miktarda x ışınları yaydığı saptanmıştır. Böylece bir kara delik kendisi ışık yaymasa da, çevresinde bu tür bir icraat yarattığı için varlığı saptanabilmektedir.

Yıldızların oluşumunu 'Kaymak Deneyi' ile açıklamak gayet basit bir benzetme olacaktır. Anadolu'da kaymaktan yağ elde etmek için, bir kazan içindeki kaymak bir kepçeyle kendi ekseni etrafında döndürülür. Kepçenin kendi ekseni etrafında döndürülmesi, kaymağın sürekli dönmesini sağlar. Yağ molekülleri çarpışarak, merkezde ve merkezin çevresinde topaklanır. Topaklanan yağ kütleleri, merkezden çevreye doğru küçülür. Merkezdeki en büyük kütleli yağ topağı, kendi etrafında dönerken, çevredekiler merkezin etrafında dönerler. Giderek merkezdeki yağ kütlesi, çevredeki yağ kümelerini kendisine yapıştırarak büyür. Anadolu insanı, kaymaktan yağı iki şekilde elde eder: Ya yayıkla kaymağı çalkalayarak ya da yukarıdaki şekilde elde eder. Bu "kaymak deneyi", bize, galaksilerin, yıldızların veya Güneş sisteminin ilk evresini en güzel bir şekilde açıklamaktadır.

Uzayda galaksilerin içinde, nebula olarak adlandırılan ,soğuk ve karanlık toz bulutları vardır. Bunlar az sayıdaki helyum atomları ile hidrojen atomlarından meydana gelen seyrek gazlardır. Bu gaz ve toz bulutları,galaksi etrafındaki şok dalgalarının ve gaz bulutlarının kendi gravitasyonel çekiminin neden olduğu etki ile büyük bulut ve küreler halinde yoğunlaşarak,sıkışıp ısınırlar. Çünkü bu gaz küresi kendini oluşturan gazların korkunç ağırlığına karşı koyamaz. Böylece yıldız taslağı büzülmeyi,merkezdeki basınç ve sıcaklık da artmayı sürdürür (basınçla sıcaklık doğru orantılıdır).Sonunda da yıldız taslağının merkezindeki sıcaklık on milyonlarca dereceye ulaşınca hidrojen yanması başlar.

Bu sıcaklıkta Hidrojen atomlarının çekirdekleri öylesine büyük hızlarla hareket ederler ki, çarpıştıkları zaman birbirleriyle kaynaşıp bu süreç sonucunda hidrojeni helyuma dönüştürürler. Kaynaşan her dört hidrojen çekirdeğine karşılık bir helyum çekirdeği ortaya çıkar. Ama daha önemlisi sonuçta açığa çıkan helyum çekirdeğinin ağırlığı, başlangıçtaki dört hidrojen çekirdeğinin ağırlığından daha azdır. Burada kaybolan madde,Einsten ın ünlü E=m.c2 formulü uyarınca saf enerjiye dönüşür. Hidrojen yanmasından ortaya çıkan bu korkunç enerji, sonunda yıldız taslağının kendi ağırlığını taşımasını sağlayarak büzülmeyi durdurur ve bir yıldızın doğmasına sebep olur.

Yani; kütlesel çekimin etkisiyle kendi üstüne çöken ve dönen hidrojen gazı kümesindeki atomlar, "kaymak deneyi"nde olduğu gibi, gittikçe daha sık ve daha hızlı bir şekilde biri birine çarpar ve böylece gaz ısınır. Sonunda gaz o derece sıcak olur ki; hidrojen atomları çarpışınca sıçrayacakları yerde, kaynaşarak helyum atomlarını oluştururlar. Patlayan bir hidrojen bombasına benzer bir reaksiyon ısısı, yıldıza parlaklığını verir. Yıldız, ışımaya başlar. Artan ısı, gazın basıncını artırarak, yıldızın merkezine yönelik kütlesel çekim kuvvetini dengeler. Çökme durur ve yıldız bu kararlı durumda, çok uzun süre kalır. Ancak yıldız zamanla hidrojen yakıtını bitirerek, gerekli ısı enerjisini sağlayamadığı için, soğumaya ve büzüşmeye başlar. İşte o zaman yıldızı bekleyen akıbetlerden birisi de, karadelik olmaktır. Yıldız, ne denli büyük kütleli ise, o derecede yakıtını çabuk bitirir. Kütlesel çekimi dengelemek için, daha çok ısıya ihtiyaç duyar ve böylece yakıtını çok çabuk bitirir. Kısacası yıldız ne kadar büyük kütleli ise, o denli de ömrü kısa olur.