Big Bang Teorisi’ne göre evren, yaklaşık 13.8 milyar yıl önce; sıcak, yoğun, hızla genişleyen ve küçük kusurlarla meydana gelmiştir. Kozmik tarihin ilk milyar yıllık zaman dilimine baktığımızda; ağırlığı yüz milyonlarca ve hatta kütlesi, güneş kütlesinden milyarlarca büyük olan yüzlerce kara delik bulunabilmektedir. Kara delikler bizim için uzun zamandır kafamızı kurcalamaya devam eden bir bilmece konumundaydı. Özellikle kara deliklerin erken dönemde oluşmalarına rağmen bu denli büyümeleri, bilim insanlarının gündemini meşgul etmekteydi.
Öncelikle kara delik kavramını ve tarihçesini kısaca açıklamak istersek; kara delik, çekim alanı her türlü maddesel oluşumun ve ışınımın kendisinden kaçmasına izin vermeyecek derecede güçlü olan, büyük kütleli bir gök cismidir. Uzayda belirli nicelikteki maddelerin bir araya gelmesiyle meydana gelen bir nesnedir ve bu maddeler, ışık yaymadıkları için kara delik olarak adlandırılırlar. Elimizdeki verilerle sınıflandırabileceğimiz mevcut iki çeşit kara delik vardır. Birincisi; yıldız kökenli kara delikler olarak nitelendirilirken ikincisi ise çoğu gökadanın merkezinde bulunan ve gökadadaki bütün her şeyin çevresinde dönen süper kütleli kara deliklerdir.
Tarihçesine göz attığımızda ise kara delik kavramı ilk olarak 18.yüzyılın sonlarında, Newton’un ”Evrensel Çekim Kanunu” ortaya atıldığında doğmuştur. Fakat o dönemde mesele, sadece kaçış hızıyla ışık hızını karşılaştırmak olduğu için bu cisimlerin var olup olmadığını bilmek yeterliydi. Bundan dolayı kara delik kavramı ancak 20.yüzyılın başlarında Albert Einstein’in ”Genel Görelilik” kuramını ortaya atmasıyla artık hayali bir kavram olmaktan çıkmış, literatürde yerini almıştır.
Peki hepimizin aklındaki soruya gelecek olursak, bu süper kütleli adeta gökada büyüklüğündeki kara delikler nasıl oluşuyor?
Eğer büyük patlama ile birlikte oluştuğunu var sayarsak bu zaman aralığı bize süper kütleli kara deliklerin oluşması için çok az imkan bırakıyor. Öyleyse süper kütleli kara delikler nasıl oluştu? Günümüzde bilinen tanıma göre, orta boy kara deliklerin birleşmesi sonucu meydana geldiler. Ancak 10 bin Güneş kütlesinden daha fazla kütleli orta boy kara deliklerin birleşmesiyle oluşabilirler. Bu tanım hepimizin aklına iki soru getirebilmektedir:
- Süper kütleli kara delik oluşturabilmek için yeterince uygun ağırlıkta orta boy kara delik var mıdır?
- Daha önce hiç 50 bin Güneş kütlesinden fazla ağırlıkta kara delik gözlemleyebildik mi? Birinci sorunun cevabı hala günümüzde açıklığa kavuşmadı fakat ikinci sorunun üzerinde duracak olursak; NASA Chandra X-ışını ve Avrupa Uzay Dairesi (ESA) X-Işını Çoklu Ayna Görevi (XMM-Newton) uzay teleskopları ile ESO gözlemevinin uzun yıllara dayanan gözlemlerinde biriken veriler incelendi. Böylece biri yaklaşık 55 bin (3XMM J215022.4-055108) diğeri hemen hemen 20 bin güneş kütlesinde (ESO 243-49 HLX-1) iki orta boy kara delik bulundu. Bu kara delikler, kendisini çevreleyen sıcak gazda devasa yapılar oluşturmuş ve trilyonlarca yıldızın oluşumunu engellemiştir.
Evet, süper kütleli kara delikler oluşturacak kadar büyük orta boy kara delikler bulduk fakat evren büyük patlamadan sonra çok hızlı biçimde genişlediyse, bu denli büyük orta boy kara delikler nasıl oluştu?
Bu sorular bizi kara delik oluşumunun son iki mekanizmasına yönlendiriyor;
- İlk ışık uzaya yayılmadan önce, evren yaklaşık olarak 380 bin yaşında iken küçük ve yoğundu. Bu sırada uzayda plazma halinde olan gaz ve toz bulutları orta boy kara delik oluşturacak halde çökmüş olabilirler.
- Evren 80 milyon yaşlarındayken ilk yıldızlar oluştu. Bu yıldızlar Güneş’ten 300-1500 kat daha fazla kütleye sahiplerdi. Eğer yıldızlar patlamadan dolayı çöktüyse yine orta boy kara deliğe dönüşeceklerdir. Hatta en büyük ilk yıldızların daha yıldız oluşurken çöküp kara delik formunu aldığı bilinmektedir.
Samanyolu galaksisinde büyük olasılıkla yüz milyonlar ya da milyarlarca güneş kütlesinde bir süper kütleli kara delik vardı. Bu milyarlarca yıl önceki eski bir birleşmede uzaya savruldu ve yerine yeni bir kara delik büyüdü. Kara deliklerin birleşebildiği, savrulabildiği ve içlerinde tekillik bulundurabildiğini var sayarsak günümüzde kara delikler hakkında ışık tutulamayan pek çok nokta olduğunu söylemek mümkündür. İlerleyen zamanlarda kara delikler hakkında daha çok verinin elimize ulaşması sonucunda cevaplanamayan birçok sorunun aydınlatılması beklenmektedir.
İlk yayınlanma 21 Temmuz 2021
Güncellenme: 22 Eylül 2023
Kaynak
https://astrobiology.nasa.gov/missions/chandra/
https://tr.wikipedia.org/wiki/Kara_delik
https://bigthink.com/starts-with-a-bang/first-supermassive-black-holes/
