Evrenin en büyük cisimleri arasında yer alan ve günümüzde astro-fiziğin en dikkat çekici olgularından biri olarak varlığını sürdüren kara delikler, gelişen teknoloji ile yavaş yavaş kendilerini bize göstermeye başladılar. İlk olarak 2019 yılında Messier 87 Galaksisi’nin merkezindeki devasa kara delik, uzun ve ileri teknoloji gerektiren bir süreçle fotoğraflanmıştı. Bilim insanları bu başarıyı bir adım öteye taşıyarak, bu sefer bizim galaksimiz olan Samanyolu’nun merkezine odaklandılar ve burada bulunan Sagittrius A isimli kara deliği görüntülediler. Yüz yıl öncesine kadar varlığı üzerine tartışmalar süren kara delikler, artık fotoğraflarda karşımıza çıkıyor. Peki, bu fotoğraflar nasıl çekiliyor? İşte kara delik fotoğraflarına giden yol…

Kara delik nedir?

Kara delikler, evrendeki en güçlü kuvvet olan yerçekiminin etkisiyle oluşan ve yaşam döngüsünü tamamlayan yıldızların kendi içine çökmesi sonucu meydana gelen yapılar olarak tanımlanabilir. Isaac Newton ve Albert Einstein’ın teorileri ile ispatlandığı gibi, evrendeki tüm cisimler uzay-zaman dokusunu bükerek eğrilmelere neden olurlar. Büyük kütleli yıldızların milyonlarca yıl boyunca çevrelerini aydınlatarak yaşlanıp çökmesi, bu kütlelerin çok küçük bir alana sıkışmasına sebep olur. Bu durum, uzay-zaman dokusunu büyük bir güçle çektiği için ışığın bile kaçamadığı bir kara delik oluşturur. Örneğin, Güneş’in kütlesini sadece 3 kilometre çapında bir alana sıkıştırdığımızda, bu yeni nesne bir kara delik olmaya adaydır. Bu nedenle çevresindeki her şeyi, ışığı dahi kendine çeker. Yüksek çekim güçleri sayesinde kara delikler, etraflarındaki galaksilerin dönmesini sağlarlar. İlk başta hacimleri ve kütleleri küçük olan kara delikler, zamanla çevrelerindeki her şeyi yutarak dev boyutlara ulaşırlar.

Her yıldız kara delik olabilir mi?

Bu sorunun yanıtı hayırdır. Özellikle bizim dünyamızın içine dahil olduğu sistemin yıldızı olan Güneş, asla bir kara delik haline gelmeyecektir. Yakıtını tükettikten sonra süpernova olarak bilinen büyük bir patlamayla genişleyecek ve evrene yayılacaktır. Bir yıldızın kara delik olması için çok daha büyük bir kütleye sahip olması gerekmektedir. Ortalama olarak 8 Güneş kütlesine sahip bir yıldız, patladığında kendi içine çökerek bir kara deliğe dönüşür. Örneğin, gezegenimizin bir kara delik olabilmesi için tüm kütlesinin tırnak ucumuz kadar bir alana sıkıştırılması gerekliydi.

Peki kara delikler nasıl fotoğraflanıyor?

Peki, kara delikler ışığı bile cebine çekebilecek kadar güçlüdürler ama biz onları nasıl görebiliyoruz ya da fotoğraflıyoruz? Aslında bilimsel olarak yapılan işlem fotoğraf çekmek değil. Burada yüksek teknoloji kullanarak tasarlanan bazı radyo teleskoplarından ve sinyal yakalayıcılarından elde edilen ışık fotonlarının kaydını görüyoruz. Görüntülediğimiz nesneler aslında kara delikler değil, onların etrafında dönen gas ve toz bulutlarıdır. Olay ufku adını verdiğimiz ve kara deliğin belli bir uzaklığında bulunan bu toz ve gazlar, fotonlar yardımıyla görüntülenir. Oluşan disk biçimindeki ve ışık hızına yakın bir hızda dönen gaz-toz yığınına akresyon diski (Birikim diski) denir. Hem Sagittrius A hem de Messier 87’nin merkezinden elde edilen fotoğraflardaki merkezdeki karanlık alanlar aslında kara deliklerin kendisini temsil ediyor. Fotoğraflarda görülen turuncu-kırmızı kısımlar ise akresyon diski olarak kabul ediliyor.

Dünya kadar büyük teleskoplar mı gerekiyor?

Bir kara delik görüntülemek ve fotoğraflamak için büyük bir emek ve yüksek teknolojili cihazlar gerekmektedir. Uzmanlar, Samanyolu’nun merkezindeki Sagittrius A isimli kara deliğin bizden 150.7 katrilyon kilometre uzakta olduğunu ve bu nedenle bu cismi gökyüzünde kapladığı alanın çok küçük olduğunu belirtmektedir. Bu durumu daha iyi anlayabilmemiz için, Afrika’dan birinin İstanbul’dak bir simidin üzerindeki susamları çekmeye çalışmasına benzetiyorlar. Bunu gerçekleştirmek için, Dünya kadar büyük bir çanağa sahip bir uydu anteni gerekecekti. Ancak bu fiziksel olarak imkânsız olduğu için, bilim insanları tek dev bir teleskop yapmak yerine, dünyada 4 farklı kıtada bulunan 8 ayrı radyo teleskobunu aynı noktaya çevirerek gelen verileri topluyorlar. Bu iş birliğine “Olay Ufku Teleskobu İşbirliği” adı verilmektedir. Bu yöntemle ihtiyaç duydukları çözünürlüğü ve veriyi elde ederek kara delikleri fotoğraflamaktadırlar.