Albert Einstein genel görelilik kuramını 1915 yılında yayınladı. 1916 yılındaysa Karl Schwarzschild genel göreliliğin ilk kara delik çözümünü buldu. Bu kara delik küresel simetriktir, yani ne yönden bakarsanız bakın aynıdır, etrafında bir küre şeklinde olay ufku adı verilen bir hayali yüzey bulunur ve merkezinde de uzay-zaman eğriliğinin sonsuz olduğu bir tekillik bulunur.
Olay ufukları kara deliklerin tanımlayıcı özelliklerindendir. Olay ufku kara deliğe yaklaşıp onun çekiminden kurtulabileceğiniz sınırı belirler. Olay ufkunda bulunur (bunu ancak ışık yapabilir) ya da ötesine geçerseniz geriye dönebilmeniz imkansızdır.
Kara delikler “saçsız”dır. Yani birkaç parametre ile ifade edilebilirler. Bunlar: 1) kütle, 2) açısal momentum (kara deliğin ne yönde ne kadar hızlı döndüğü bilgisi), 3) elektrik yükü, 4) manyetik yük (manyetik tek-kutuplar kuramsal olarak var olabilirler fakat evrende gözlemlenmemiştirler günümüze değin).
İlginç bir durum sadece kütlesi ve açısal momentumu olan kara deliklerde ortaya çıkıyor. Bunlarda daha önceden bahsettiğimiz merkezdeki tekillik bir çember halindedir. Kara deliğin içine düşüp çember şeklindeki tekilliğin ardına giderseniz farklı bir uzaya ulaşırsınız ve geldiğiniz uzaya dönmeniz imkansızdır.
Geçerken bir not olarak kara deliklerinin zıttının yani beyaz deliklerin de kuramsal bir ihtimal olduğunu belirtmek gerekir. Nasıl ki kara deliklerin içine giren dışarı çıkmazsa, beyaz deliklerin de dışına çıkan içine giremez.
Şimdi başlık konumuza dönelim. Kara deliklerin neler oldukların bahsettik. Peki kara delikler gerçek midir? Yani evrende bulunurlar mı? Bu sorunun cevabı genel göreliliğin ortaya atıldığı yıllarda hayırdı; insanlar bu fikri sadece matematiksel meraktan dolayı inceliyorlardı. Fakat bugün biliyoruz ki kara delikler gerçektir. Bunun en güzel kanıtı da kendi gök adamızdan geliyor.
Şekil 1: Samanyolu gökadamızın merkezinde dolaşan yıldızların yörüngeleri. Bu resim UCLA'den Prof. Dr. Andrea Ghez ve ekibi tarafından W. M. Keck teleskopları tarafından elde edilen veriler doğrultusunda oluşturulmuştur.
Resimde Samanyolu gökadamızın merkezindeki yıldızların yörüngeleri belirtilmiştir. Newton’un yerçekimi yasası gereği bu yörüngeler elips şeklindedir ve bu elipslerin odak noktalarından birinde etrafında döndükleri cisim yer alır. Bu şekilde birden fazla yıldızın yörüngelerinin odakları kesiştirilmiş ve etrafında döndükleri cismin kütlesi hesaplanmıştır: 3.8 milyon Güneş kütlesi. Bu yıldızların etrafında döndükleri cisimden gelen bir ışık saptanamamış, yani bu cisim kara. Öte yandan 3.8 milyon Güneş kütlesi gibi bir kütleyi cismin kapladığı hacimde tutabilecek maddenin bir halini de bilmiyoruz. Bu bilgiler de bu cismin bize kara delik olduğunu söylüyor. Yani kara delikler gerçektir. Dahası, bugün astronomlar yeterince kütleli her gökadanın merkezinde bir devasa kara delik bulunduğunu düşünüyor.
Meraklısına:
- Furkan Semih Dündar. “Kara delik nedir? Gerçek midir?” https://youtu.be/DekBbVv26uo
- Samanyolu gökadasının merkezindeki devasa kara delik ile alakadar video ve görseller. http://www.astro.ucla.edu/~ghezgroup/gc/multimedia.html