tt ads

Karadelik Nedir?

Her canlı doğar yaşar ve ölür bu en ihtişamlı ölümdür!

Karadelik, kütleçekiminin ışığın bile dışarı çıkamayacağı kadar çekip çevrelediği uzayda bir yerdir. kütleçekimi çok güçlüdür çünkü madde küçücük bir alana sıkıştırılmıştır. Bu, bir yıldız ölürken meydana gelebilir.

Hiçbir ışık dışarı çıkamadığı için insanlar kara delikleri göremez. Görünmezler. Özel aletlere sahip uzay teleskopları kara deliklerin bulunmasına yardımcı olabilir. Özel araçlar, kara deliklere çok yakın olan yıldızların diğer yıldızlardan nasıl farklı davrandığını görebilir. Yine de dediğimiz gibi görünmezler çünkü görme olayında gördüğünüz cisimden size ışık yansıması gerekmektedir.

Karadelikler Nasıl Oluşur?

Bunu yıldızların evrimiyle açıklamak mümkündür. Bir yıldızın oluşumu, bir moleküler bulutun içinde oluşan ve sıklıkla bir Süpernovanın (büyük yıldız patlamaları) ya da iki gökadanın çarpışmasından oluşan şok dalgalarının tetiklediği kütleçekimsel bir kararsızlık ile başlar. Jeans Kararsızlığı kriterlerini sağlayacak kadar bir madde yoğunluğuna erişen bölge kendi kütleçekimsel kuvveti altında çökmeye başlar.

Bulut çöktükçe, Bart Damlacığı adı verilen yoğun toz ve gazdan oluşan ayrık kümelenmeler oluşur. Bunların içinde 50 güneş kütlesine kadar madde bulunabilir. Yuvar çöktükçe ve yoğunluk arttıkça kütleçekimsel erke ısıya dönüşür ve sıcaklık artar. Ön yıldız bulutu hidrostatik denge durumunda dengeli bir duruma yaklaştığında, bulutun merkezinde bir ön yıldız oluşur. Bu anakol öncesi yıldızlar genelde bir ön gezegen diskiyle çevrelenmiştir. Kütleçekimsel büzülme dönemi 10–15 milyon yıl kadar sürer. Yıldızlar yaşam sürelerinin %90’ında çekirdek yakınında yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı çekirdek kaynaşması tepkimeleriyle hidrojeni helyuma çevirir.

Oluşan yıldızlar küçük veya büyük olabilir fakat bu durumlara göre kaderleri tayin olacaktır. İhtimaller şöyledir;

Küçük yıldızlar yakıtlarını uzun yıllar boyunca idareli kullanırlar ve parlaklıkları çok düşüktür. Örneğin ‘kırmızı cüce’ler 10-100 milyar yıl boyunca varlığını sürdürebilir. Ardından ise yaşamlarının sonlarına doğru parlaklıklarını kaybederek siyah cüceye dönüşürler fakat siyah cüce görmek evrenin yaşını hesaba katınca görmek bayağı zordur.

Orta ölçekli yıldızlar ise hidrojeni helyuma çevirdiklerinde tamamen kırmızı dev’e dönüşürler. Buradan sonrası kütle kaybı ve yetersiz kütleçekimden dolayı biçim bozukluğudur. Yıldız ufak bir patlamayla daha fazla taşıyamayacağı materyali dışarı püskürtür ve böylece geriye kalan şey ‘beyaz cüce’dir. Beyaz cüceler kütlesi fazla olmasına rağmen küçük hacimdeki yıldızlardır.

Büyük yıldızlar ise zamanla kırmızı süper deve dönüşürler. Başlıca yakıtları olan hidrojen zamanla çekirdek kaynaşması sonucu daha ağır elementlere dönüşür En sonunda demir birikintisi oluşmaya başlar. Yıldızın çekirdeğine doğru ağır elementler bulunur. Demir çekirdek artık kendi kütlesini destekleyemeyecek kadar, yani 1,4 güneş kütlesinden daha fazla büyüyene kadar çekirdek kaynaşması devam eder. Çekirdeğin içindeki elektronlara ve protonlara yönlendirilince ve ters beta çözünmesi ya da elektron yakalanması ile patlayıp nötron ve nötronlar oluşturunca çekirdek birdenbire çöker. Bu çökmenin oluşturduğu şok dalgaları yıldızın geri kalanının bir süpernova olarak patlar. Bu patlama o kadar ihtişamlıdır ki parlaklığı bulunduğu galaksinin parlaklığından fazla olabilir. Kimi zaman süpernovadan daha büyük patlamalar gerçekleşir ve bunlara hipernova adı verilir.

Bu büyük patlamalar ile saçılan materyalden geriye nötron yıldızı veya karadelik kalır. Nötron yıldızı güneş kütlesinin 1.4 katından fazladır ve adeta mıknatıs gibidirler. Yıldız patlamadan önce kütleçekim kuvvetinin etkisi ile yıldızdaki her şey çekirdeğe muazzam bir kuvvetle çekilir ve bunun sonucunda proton ve elektronlar birleşerek nötron yıldızını oluştururlar. Nötron yıldızları çok yoğunlardır ve sadece bir kaç km’lik bir çapa sahiptirler. Öyle ki 1 cm küplük hacimde milyarlarca ton gelebilen kütlelere ulaşabilir. Kütleçekimleri çok yüksek olduğu için kaçış hızları saatte 100.000 km ye ulaşabilir. Bunu daha iyi anlamak için dünya dan Ay’a fırlatılan bir uzay aracının geçmesi gereken hız sınırı saatte sadece 11.2 km’dir. Böylece çevresindeki cisimleri oldukça güçlü şekilde çekebilir.

Proton ve nötronlar çökerek nötron yıldızını oluşturur demiştik ama peki ya nötronlarda bu kütle çekimi kuvvetinin etkisiyle ezilirse ne olur? Bu durumda ortaya çıkan şeye karadelik diyoruz. Karadeliklerin kaçış hızı 300.000 km den fazladır bunun anlamı ışığın kaçamadığıdır. Direkt olarak karadelikleri göremiyoruz çünkü ışık karadelikten yansıyıp gözümüze gelmesi gerekir ama ışık yansıtmayan bir gökcisminden  bahsediyoruz. Bir mesafeden sonra artık karadeliğin bu çekim kuvvetinden hiçbir şey kurtulamaz işte bu sınıra Schwarzschild Yarıçapı veya olay ufku denilmektedir.

Karadelik Türleri

Karadelikleri boyutlarına göre ayırdığımızda 4 farklı karadelik türü görmekteyiz ve temel olarak aralarında ayrılmayı sağlayan şey ise kütle farkı ve kütleçekim güçleridir. Ufak olarak kabul edilen karadelikler güneşimizin kütlesinin minimum 3 katından büyük olanlardır. Evrenimizde çoğu yerde bu tür karadelikleri görmek mümkündür. Orta büyüklükteki karadelikler ise yine güneşin kütlesinden 1k-10k arasında değişen büyüklerdeki yıldızlardan meydana geldiği düşünülmektedir. Bu tür şaşırabilirsiniz ama fazla rastlanmaz.

İlk karadelik fotoğrafı
ilk karadelik fotoğrafı(messier87 gökadasının merkezindeki karadelik)

Gelelim devasa ya da büyük kütleli karadeliklere. Dev karadelikler akılalmaz derecede büyüklerdir. Güneşin 1 milyon ile 1 milyar kütlesi arasında değişir. Geçenlerde samanyolu galaksisinin merkezindeki 4.4 milyon  kütleli karadelik keşfedilip fotoğraflanmıştı. Bu süperkütleli karadelikler bir yıldızın yaşamının sonunda meydana gelebilecek bir şey değildir. Öyleyse nasıl oluşmuş olabilir? Uzmanlar bu konuda karadeliklerin birbirlerini yutarak bu devasa seviyelere çıkabileceklerini düşünmektedirler. Bir başka görüş ise bu karadeliklerin çok eski olduğu yani yaşlarının evrenin yaşına yakın olduğu da teoriler arasında.

Son olarak ilksel karadelikler vardır çok küçük boyutlarda olan kara deliklerdir. Bunlara “ilksel” adının verilme nedeni, Büyük Patlama sırasında oluştuklarının sanılmasındandır. “İlksel kozmos”da küçük ölçekli aşırı yoğunlaşmaların çekimsel içe çökmesiyle oluştukları sanılmaktadır. 1970’li yıllarda ünlü fizikçilerden Stephen Hawking ve Bernard Carr kara deliklerin ilksel kozmostaki oluşum mekanizması üzerine araştırmalarda bulundular ve kara delik kavramını geliştirerek “mini kara delik” adı verilen, yıldızsal kara deliklere nazaran son derece küçük kara deliklerin bol miktarda bulunduğu sonucuna vardılar.

 

tt ads

Bir Cevap Yazın