Karadeliklerin Olay Ufkunun Gerçek Olduğuna Dair Bir Kanıt Daha Bulundu

Olay ufkunun birçok dolaylı kanıtı olmasına rağmen henüz doğrudan gözlemlenebilmiş değil; şimdi elimizde bir kanıt daha var.

Einstein’ın Genel Görelilik denklemlerinde beliren ve pek çok dolaylı kanıtı bulunan karadelikler ve de karadeliklere düşen nesnelerin geçtikleri, ışığın dahi kaçamadığı olay ufku, henüz doğrudan gözlemlenmiş değil. Geçtiğimiz Nisan ayında, küresel bir teleskop ağı olan Olay Ufku Teleskopu’nun topladığı veriler ise henüz işlenmeye devam ediyor.

Texas Üniversitesinde uzmanların ise yeni çalışmalarında karadeliklerin olay ufkuna farklı bir açıdan yaklaşıyorlar. Çalışmaya göre, karadeliklerin merkezinde bulunan, yoğunluğu sonsuz değerlere ulaşabilen tekilliklerin çekim alanına kapılarak olay ufkunu geçen nesneler gerçekten yok oluyor; veya çalışmanın bakış açısından söylemek gerekirse, “sert bir yüzey ile karşılaşmıyorlar.”

Bir yıldızın kendisine göre çok daha büyük olan süper-kütleli bir karadeliğin olay ufkunu geçişini gösteren ilüstrasyon (görsel: Mark A. Garlick/CfA)

Araştırmacılardan astrofizikçi Pawan Kumar, “Buradaki asıl fikir, olay ufku fikrini deneysel bilime dönüştürmek ve olay ufkunun gerçekten var olup olmadığını bulmak,” diyor. “Buradaki motivasyonumuz, sert bir yüzey bulunduğunu göstermekten çok, bildiklerimizin sınırını zorlayarak, karadelikler etrafında olay ufkunun bulunduğuna dair somut bilgilere ulaşmak.”

Bazı modifiye edilmiş Genel Görelilik denklemlerine göre, birçok galaksinin merkezinde bulunan merkezi ağır nesnelerin [İng. central massive objects] mutlaka kendi kütle çekimsel kuvvetleri altında çökerek karadeliklere dönüşmüş olmaları zorunlu değil. Yani bu cisimler, karadeliklerin olay ufkunun aksine, “sert yüzeylere” sahip olabilir.

Bir yıldızın sert yüzeyi bulunan süper-kütleli bir cisme çarpmasını gösteren ilüstrasyon (görsel: Mark A. Garlick/CfA)

Buradan hareketle, çalışmada ileri sürülen hipotez, galaksilerin merkezindeki süper-kütleli cisimlerin, karadeliklerin ışığın dahi kaçamadığı şekilde olay ufku mevcut değilse, bu cisimler tarafından çekilen, yani bu cisimler üzerine düşen yıldızların, çarpışmalarından kaynaklanan parlamaların gözlemlenebilir olması gerektiği.

Bu noktadan hareket eden araştırmacılar, yaptıkları hesaplamalar sonucunda bir yıldızın, kendi kütle çekimsel kuvveti altında çökmemiş bir cisme çarptıkları takdirde açığa yüksek miktarda ısı ve ışık çıkacağını ve “geçici astronomik olay” [İng. transient astronomical event] olarak isimlendirilen bu olayın aylar hatta yıllar boyunca gözlemlenebilir olacağı sonucuna ulaştılar.

Araştırmacılar bu öngörüden hareket ederek Hawaii’de bulunan Pan-STARRS teleskopunun ölçümlerini yıldız ile süper-kütleli cismin çarpışmasından kaynaklanacak bu türden bir geçici parlama olayı bulabilmek için taradılar. Araştırmacılardan Webin Lu bununla ilgili “Yıldızların karadeliklere düşme oranını ve yakın evrendeki karadelik yoğunluğunu göz önünde bulundurarak, 3.5 yıllık bir gözlem süresi boyunca Pan-STARRS’ın kaç adet geçici olay gözlemlemiş olması gerektiğini hesapladık,” diyor.

Sert yüzeyi bulunan bir cisimle çarpışmanın uzun süre gözlemlenebilecek parlamalara neden olacağı düşünülüyor (görsel: Mark A. Garlick/CfA)

Hesaplamalara göre, gözlemlerde 10 adet bu türden olayın ortaya çıkmış olması bekleniyordu, ancak araştırmacılar, Pan-STARRS verilerinde bu türden geçici bir ısı ve ışık yayılımının ortaya çıktığı bir olaya rastlamadılar. Elbette bu “sert-yüzey” hipotezini tamamen ortadan kaldırmıyor, ancak olasılığını azaltıyor.

Araştırmacılardan Ramesh Narayan,”Bizim araştırmamız, bazı, hatta belki de tüm karadeliklerin olay ufku olduğuna ve bu egzotik nesnelere çekilen maddenin gerçekten gözlemlenebilir evrenden kaybolduğuna işaret ediyor,” diyor ve ekliyor “Genel Görelilik kritik bir testi daha geçti.”

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’de yayımlanan çalışmaya buradan ulaşabilirsiniz.

 

Kaynaklar:

http://www.sciencealert.com/new-evidence-reveals-supermassive-black-holes-don-t-let-anything-escape

https://phys.org/news/2017-05-stars-fall-quietly-black-holes.html

 

Yorumlar