İLK KARA DELİK FOTOĞRAFI

Bilim dünyası son yıllardaki araştırmalarla hem bilim camiasında hem de vatandaşlarda büyük bir heyecan yaratıyor. Bu çalışmalardan en son ve günceli ise 10 Nisan tarihinde bir teori olarak görülen “Kara Delik”in fotoğrafının paylaşılması oldu. Bilim insanların büyük bir merakla beklediği kara deliğin ilk gerçek fotoğrafını Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilim Vakfı öncülüğündeki astrofizikçiler  Washington DC,  Brüksel, Santiago, Şangay, Taipei ve Tokyo'da aynı anda gerçekleştirilen toplantılar ile ilk defa bir kara deliğin fotoğrafının çekildiği kamuoyuna duyurdu. Aslında günümüze kadar Kara Delik ile ilgili görseller daha öncesinden de mevcuttu. Ama bu görseller bilgisayar simülasyonları ve teorik denklemler vasıtasıyla hazırlanmıştı. İlk kez gerçek bir fotoğraf Event Horizon Teleskopu (EHT) yardımı ile çekilmiş oldu. Bu fotoğraf için 40 farklı ülke 200 civarında farklı milletten bilim insanların ortak çalışması ile mümkün hale gelmiş oldu. Peki  bilim insanları varlığı teorik olarak kabul gören ancak pratikte kimsenin gözlemleyemediği kara delikleri nasıl buldu ve fotoğrafladı. Başka bir deyişle bilim insanları görünmezi nasıl gördü? 

Kara deliklerin çekim gücü o kadar fazladır ki ışığı bile içine çeker. Bu da kara deliklerin saptanmasını ve fotoğraflanmasını neredeyse imkansız hale getirir. Ancak kara delikler ‘event horizon’ (olay ufku) olarak adlandırılan şeye sahiptir. Olay ufku dönüşü olmayan bir noktayı belirleyen bir sınır olarak adlandırılmaktadır. Zira bu eşiği geçen ışık ve madde kara delikten kaçamaz, ancak uzay ufku olay ufkunda parlayan bir çember oluşturacak şekilde eğilme meydana gelir. İşte yayınlanan fotoğrafta kara deliğin "olay ufku" olarak adlandırılan, kütle çekiminin en güçlü olduğu eşik bölgesi görülebiliyor. Yani kısacası Event Horizon Telescope’un yakaladığı şey, nesnenin bir tür siluetidir.

Gezegenimizden 53 milyon ışık yılı, 520,000,000,000,000,000,000 kilometre uzaktaki Başak (Virgo) takım yıldızındaki M87 Galaksi'sinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin fotoğrafını çekmek için dünyanın farklı bölgelerinde yer alan 13 teleskop kullanıldı. M87 galaksinin kara deliğini görüntülenip Samanyolu Galaksinin neden tercih edilmediği sorusu aklımızda belirse de cevap oldukça basit, yakın olan galaksimizde ışık çıkışındaki hızlı değişiklik nedeniyle Samanyolu’nun kara deliğinden tam olarak doğru görüntü elde etmek çok zordu. Buda şu anlama geliyor  fotoğrafı kamuoyu ile paylaşılan kara delik Dünya'dan 53 milyon ışık yılı uzaklıkta. Yani bu kare kara deliğin 53 milyon yıl önceki hali olduğu anlamına geliyor. Ayrıca kara deliğin saat yönünde döndüğü de kesin bir şekilde tespit edildi. Böylelikle Einstein izafiyet teorisinin doğrulandığını görebiliriz. Peki nedir bu İzafiyet Teorisi ?

Einstein Genel görelilik (izâfiyet) ya da göreliliğin genel kuramı, 1916 yılında Albert Einstein tarafından yayımlanan kütle çekimin geometrik kuramı, ve bugün modern fizikte kütle çekimi tanımladığı düşünülen kuramdır. Genel görelilik, özel görelilik ve Newton'ın evrensel kütle çekim yasasını genelleştirerek kütle çekimin uzay ve zaman ya da uzay-zamanda tanımlanmasını sağlar.

Uzay zamanın eğriliği, madde ve radyasyonun enerji ve momentumu ile doğrudan bağlantılıdır. Genel göreliliğin zamanın akışı, uzayın geometrisi, serbest düşme yapan cisimlerin hareketi, ışığın yayılımı gibi konulardaki öngörüleri, klasik fiziğin önermeleri ile belirgin farklılıklar gösterir. Kütle çekimsel zaman genişlemesi, kütle çekimsel merceklenme, ışığın kütle çekimsel kızıla kayması, kütle çekimsel zaman gecikmesi bu farklılıkların örnekleridir. Genel göreliliğin bugüne kadarki tüm önermeleri deney ve gözlemler ile doğrulanmıştır. Her ne kadar genel görelilik kütle çekimin tek göreli kuramı olmasa da, deneysel veri ile uyum sağlayan en basit teoridir. Buna rağmen, teorinin hala cevaplayamadığı sorular varlığını sürdürmektedir. Bunlara örnek olarak pioneer uydusunun hareketi, galaksilerin dönüş eğrisi, genel görelilik ile kuantum mekaniğinin yasalarının hangi şekilde bağdaştırılarak, tamamlanmış kendi içinde tutarlı bir kuantum alan kuramı yaratılabileceğidir.

Söz konusu karenin çekilmesi Albert Einstein’ın yirminci yüzyılın başında Genel Görelilik Kuramı (İzafiyet teorisi) bağlamında var olduğunu öne sürdüğü kara delikler konusunda yapılan ilk doğrudan gözlem. Başka bir deyişle 103 yıl önce, 1916 yılında Einstein tarafından yayımlanan kütle çekimi geometrik kuramı ilk defa bilim dünyası tarafından gözlemlenebildi ve Einstein’ın kuramı tek bir fotoğraf ile teori olmaktan bir adım daha ileriye gitmiş oldu ve ilk büyük testini geçti. Eğer elde edilen görüntü Einstein’ın teorisine uymasaydı ve gölge küresel olmasaydı, bu Einstein’ın teorisinin doğru olmadığı anlamına gelirdi.

Kara deliğin fotoğrafının çekilmesi İzafiyet Teorisi’nin bugüne kadar tabi tutulduğu en büyük sınavdı ve 103 yıl önce kaleme alınan teori hala uzayı anlayabilmek için en iyi referans kaynaklarından birisi olduğunu kanıtlamış oldu. 

Kuşkusuz Event Horizon Teleskopu bu keşfi önümüzdeki dönemde sayısız astrofiziksel ve kozmolojik incelemeleri etkileyecektir. Söz konusu bilimsel çalışmalar artık varlığı kanıtlandığından olay ufkunun dışındaki gaz ve manyetik alanlara ne olduğunu, kara delik etrafında dönen gaz disklerinin nasıl davrandığını anlamamıza yardımcı olacaklardır. 

Sonuç olarak baktığımızda çekilen fotoğraf genel görecelilik teorisine uygunluk gösteriyor. Isaac Newton'un fikirleri ise bu testte karşılık bulmadı. Bu hususta Frank Eisenhauer, "Sporda bunun karşılığı Einstein 1, Newton 0 denebilir" derken Stephen Hawking’in “Bazen gerçekler, ufkundan daha tuhaf oluyor.” diyor.  100 yıl önceki hayallerin bugün bu kadar olağanüstü ve inanılmaz geliyorsa, siz birde bugünün hayalleri olan  yarının gerçeklerini düşünün…

 Oku ! Hayal et! ve Keşfet !

Kaynaklar:

1-      https://tr.sputniknews.com/bilim/201904101038712340-kara-delik-abd-ulusal-bilim-vakfi-teleskop/

2-      http://www.sonsuz.us/gorelilik-ve-kara-delikler/

3-      İlker Koçaş- Kara delik fotoğrafının hikayesi: Bilim insanları "görünmez"i nasıl gördü?

4-      https://tr.wikipedia.org/wiki/Genel_g%C3%B6relilik