Elizabeth Gibney
Yalnız kara delikler büyük ihtimalle galaksinin altını üstüne getiriyor olsa da onları tespit etmek çok derecede güç. Gökbilimciler artık birinci sefer Samanyolu’nda başıboş biçimde gezinen izole bir kara delik tespit ettiler. Kara delikler, çoğunlukla, eşlik eden yıldızlar üzere başka gök cisimleriyle etkileşime girdikleri vakit görülür. Başka bir kozmik obje tipi olan yalnız kara delikleri incelemek, bilim insanlarının onların nasıl meydana geldiklerini ve sayılarını anlamalarına yardım edebilir.
KARANLIK BİR TABİAT, GİZEMLİ BİR YAŞAM
Kara delikler o kadar büyüklerdir ki, ışık dahi kütleçekimsel tesirlerinden kaçamaz, bu nedenle, tabiatları gereği görünmezlerdir. Mesela, eşlikçi yıldızından emdiği hususları çok biçimde ısıtarak ya da Cihan boyunca dalgalanan kütleçekimi dalgaları meydana getirecek biçimde çarpışarak yıldız formundaki öteki objelerle etkileşime girmedikçe, bir hayalet olarak kalırlar.
Yalnız kara deliklerin yaygın oldukları ve Güneş’in 20 katından fazla kütleye sahip olan tek bir yıldızın ömrünün sonuna gelmesiyle oluştukları düşünülüyor. ABD’nin Maryland eyaletindeki Baltimore kentinde bulunan Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde bir gökbilimci olan ve keşfi yapan gruba öncülük eden Kailash Sahu, “Galaksimizde bu cinsten 100 milyon kara delik mevcut olmalı, her yerde olmalılar lakin onları bulmak çok güç” diyor.
Kara deliğin varlığının doğrulanması, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ve birkaç yer tabanlı gözlemevini kullanılarak on yıl boyunca yapılan müşahedeler sonucunda gerçekleşti. 31 Ocak günü Arxiv isimli sitede yayınlanan ve bulguyu ayrıntılandıran bir ön baskı makalesi şimdi hakemli bir incelemeye tabi tutulmamış olsa da gökbilimcilere büyük bir heyecan yaşattı. Almanya’nın Garching kentinde bulunan Max Planck Astrofizik Enstitüsü’nde bir astrofizikçi olan Selma de Mink, “Bunun ziyadesiyle heyecan verici ve büyük bir keşif olduğunu düşünüyorum” diyor.
ODAKLANAN YILDIZLAR
Uluslararası araştırma takımı, yalnız kara deliği tespit etmek hedefiyle ‘mikrolensleme’ ismiyle bilinen bir teknik kullandı. Araştırmacılar, yanından geçtiklerinde kütleçekimsel etkiyi büken ve yıldızların ışığını bir mercek üzere odaklayan görünmez bir obje (bkz. ‘kozmik mercekler’) sayesinde çok biçimde parlayan yıldızları aradılar. Kara delikler üzere çok büyük objeler daha geniş bir uzay alanını tesirler ve bu yolla yıldızı daha uzun bir mühlet için parlatırlar. Bununla birlikte, nötron yıldızları üzere soluk ve daha hafif olan objelerin alışılmadık derecede yavaş hareket etmesi de uzun müddetli bir parlamaya sebep olabilir.
Hâl bu türlü olunca takım, kendi ışığını üretmeyen lakin daha fazla müşahede için en az 200 gün boyunca bir art plan yıldızını aydınlatan sekiz aday gök cismi belirledi. Nihayet bunlardan birinin bir kara delik olduğunu öne sürmek için kâfi bilgiye ulaştılar.
Araştırma takımı, altı yıl boyunca, bir yıldızın önünden geçiş yapan bir objenin, yıldızın uzay boşluğundaki pozisyonunu nasıl saptırdığını ölçmek maksadıyla Hubble Uzay Teleskobu’nu kullandı. Sahu, gözlemlenen sapmanın çok küçük olduğunu söz ediyor; sapmayı Dünya’dan ölçmek, New York’tan [yaklaşık 4 bin km mesafedeki] Los Angeles’ta bulunan bir madalyonun genişliğini ölçmeye muadil bir iş. Araştırmacılar, birinci kere 1915 yılında Albert Einstein tarafından ortaya atılan denklemleri kullanarak, görünmez gök cisminin kütlesinin, Güneş’in sahip olduğu kütlenin yaklaşık yedi katı olduğunu hesaplayabildiler: Yani, neredeyse bir kara delik olduğundan emin olabileceğimiz seviyede ağırdı. De Mink, “Yalnız bir kara deliği açık biçimde tespit eden birinci şahıslar onlar” diyor.
ABD’nin Seattle kentinde bulunan Washington Üniversitesi’nde bir astronom olan ve 20 yıl evvel takım tarafından kullanılan parlatma ve saptırma tekniklerinin bir karışımının kullanılmasını öneren araştırmacılar ortasında yer alan Eric Agol’a nazaran, tespit, yalnız kara deliklere ait daha eski savlardan çok daha ikna edici görünüyor.
Son olarak, parlama olayını gözlemleyen yer gözlemevlerinden daha fazla bilgi elde edildi. Işığın, Dünya’nın öbür bölgelerine çarpma açısında görülen küçük farklılıklar, kara deliğin Dünya’dan 1.58 kiloparsek (5150 ışıkyılı) olan uzaklığını kesin biçimde tespit eden bir paralaks tesiri yarattı.
SÜPERNOVA DARBESİ
Gök cisminin uzaklığını ve kütlesini parlama müddetiyle bir ortaya getirmek, kara deliğin görüş alanımız boyunca saniyede yaklaşık 45 kilometrelik bir süratle ilerlediğini açığa çıkardı. Sahu, bu suratın, etrafında bulunan öteki yıldızların saniyede 10-30 kilometre olan suratına kıyasla biraz daha hızlı olduğunu tabir ediyor. Bu durum, kara deliğin bir süpernova patlamasının merkezinde oluştuğu devirde fazladan bir ‘darbe’ aldığının bir işareti olabilir. “Doğmak için ne olağanüstü bir yol(!)” diyor.
Avustralya’nın Melbourne kentindeki Monash Üniversitesi’nde astronom olan Ilya Mandel, kara deliklerin doğum esnasında yedikleri tekmelerin hâlâ “sağlam bir tartışma” konusu ve süpernovaları anlamada tesiri olduğu için bu ölçümün heyecan verici olduğunu lisana getiriyor. Bununla birlikte, gökbilimcilerin kara deliğin suratını sırf bir istikamette bildiğine dikkat çekiyor; Dünya’dan uzaktaki farklı bir istikamete yanlışsız onlardan daha yavaş biçimde hareket ediyorsa, komşularına kıyasla daha yavaş görünebilir. Mandel, araştırmanın ‘heyecan verici bir tekniği sergileyen çok hoş bir sonuç olduğunu lakin arkasında yanıtlanmamış birçok soru bıraktığını’ söylüyor.
Tek bir örnekten sonlu ölçüde şey öğrenilebilse de, takımın incelemesi gereken üç umut verici kara delik adayı daha mevcut. ABD’nin Tucson kentinde bulunan Arizona Üniversitesi’nden astronom Feryal Özel, daha fazla bulgu ortaya çıktıkça, astronomların izole kara deliklerin kökenlerine ve ne oranda yaygın olduklarına dair çok daha fazla bulguya erişmelerine yardımcı olabileceğini lisana getiriyor. “Tek bir data noktasından hiçbir şey çıkarmamamız gerekir ancak ben heyecanlıyım” diyor.
Mandel, araştırma takımının kullandığı tekniğin, gökbilimcilerin, eşlikçi yıldızları gözlemlemek üzere mevcut tekniklerle uzun vakittir görebildiklerinden daha geniş bir yelpazede kara delikler saptamasına da imkan sağlayacağını düşündüğünü söylüyor. “Resmin bütününe ulaşma doğrultusunda kara delikleri incelemek için pek çok farklı yola muhtaçlığımız var” diyor.
Yazının yepyenisi Nature sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
