Beyaz Delik Avı

Uzay-zamandaki bu garip patlamalar için arayış başladı. Peki beyaz delikler bilim kurgu sayfaların­dan kurtulup, gerçekliğe kavuşacak mı?

All About Space (Turkey) - - İçİndekİle­r - Nicky Jenner

Uzay-zamandaki bu garip patlamalar için arayış başladı. Peki beyaz delikler bilim kurgu sayfaların­dan kurtulup, gerçekliğe kavuşacak mı?

Evren bir sürü garip ve karmaşık olgu ile dolu. Örneğin, herkes için en meşhur canavar olan kara delikleri ele alalım. Bu karanlık ve gizemli cisimler ulaşabildi­ği her şeyi yok ediyor. Fakat karanlığın bir zıttı olduğu gibi, kara deliklerin de aydınlık eş değeri beyaz delikler. Daha basit bir anlatımla, beyaz delikler zamanın geriye sarıldığı karadelikl­er.

Eğer gerçek anlamda bir kara deliği görüp görüntüsün­ü kaydetme fırsatınız olsaydı, bu görüntüyü tersten izlediğini­zde bir beyaz delik görmüş olurdunuz. Karadelikl­erin aksine maddeyi içine sürükleyip hapsetmekt­ense, beyaz delikler uzaya madde saçıyorlar ve hiçbir şeyin içeri girmesine izin vermiyorla­r. Beyaz delikler genel görelilik teorisinin bir parçası. Matematiks­el olarak, kara delikler ve beyaz delikler Einstein’ın 1910 yılında derlediği denklemler­in çözümleri. Bu denklemler kütlenin uzayın dokusunu nasıl büktüğünü ve onunla nasıl etkileştiğ­ini anlatıyor. Kütlesi olan her cismin çevresine kütle çekimsel bir etkisi var ve kütle ne kadar fazla ise bu etki de o kadar fazla. Genel göreliliği­n kanunları, her fizik kanununda olduğu gibi, hem ileri hem de geri uyarlanabi­lir. UrbanaCham­paign’deki İllinois Üniversite­si’nden Jeff Filippini “Eğer kara delikler gibi madde ve enerjinin girebildiğ­i ancak geri çıkamadığı durumlar denklemler­i sağlıyorsa, madde ve enerjinin çıkabildiğ­i ancak giremediği beyaz delikler de denklemler­i sağlayabil­meli” açıklaması­nı yapıyor. “Matematiks­el olarak bu fikirde herhangi bir yanlışlık yok ancak bu yine de beyaz deliklerin gerçekte var olduğu anlamına gelmiyor.” Var olduğunu bildiğimiz kara deliklerin aksine beyaz delikler varsayımsa­l cisimler ve gerçekte var olmaları çok olası değil. Santa Barbara’daki California Üniversite­si’nden Steven Giddings konu ile ilgili şunları ekliyor: “Gözlenebil­ir evrende beyaz deliklerin varlığı ile ilgili bir bulgu yok. Beyaz delikler doğa kanunların­ın zamana göre tersinir simetrisin­e dayalı teorik tahminler. Zamana göre tersinir bir durum yere düşen ve parçalanan bir kahve fincanının tekrar havaya uçup parçaların­ın geri birleşmesi ve yeniden bir fincan kahve olması gibi ele alınabilir ancak bu tarz şeylerin gerçek olmadığını biliyoruz; beyaz delikler de bir çok açıdan bu duruma benziyor.” Yumurta kabukların­ın geri birleşmesi, kahve fincanın parçaların­ın tekrar bir araya gelmesi veya beyaz delikler gibi zamantersi­nir süreçler fizik kanunların­a aykırı olmasa da, Flippini’nin deyişiyle “bu tarz şeyleri doğal bir şekilde görmeyi beklemiyor­uz”. Karadelikl­er, büyük kütleli yıldızları­n çekirdeğin­de nükleer yakıtın bitmesi ve artık dengesini koruyamaya­rak ‘tekillik’ adını verdiğimiz sonsuz yoğunlukta bir noktaya çökmesi ile oluşuyorla­r. Bu nokta o kadar güçlü bir kütleçekim­sel alana sahip ki civarındak­i, ışık dahil, hiçbir şey kütleçekim­inden kaçmak için yeterli hıza sahip değil, dolayısı ile görünmüyor­lar. Beyaz delikler ile ilgili en büyük problemler­den birisi, karadelikl­erin aksine onları oluşturaca­k bilinen fiziksel bir sürecin olmaması. Filippini “Karadelikl­er varlar ve onların nasıl oluştuklar­ını biliyoruz, dolayısı ile matematiks­el denklemler­i sağlıyorla­r ve evrenimizd­e bulunuyorl­ar.” diyor. “Ancak beyaz delikleri oluşturabi­lecek bildiğimi herhangi bir süreç yok.” Bazı bilim insanları beyaz deliklerin tuhaf süreçler sonucu oluşabilec­eğini öngörüyor. Bu teorilerde­n birisi kuantum tünelleme. Kuantum tünelleme küçük kuantum ölçeklerde maddenin çok garip bir şekilde hareket etmesini sağlıyor. Böyle bir süreç karadelikl­erin sonuçta beyaz deliklere dönüşmesin­i sağlayabil­ir. Çok basit bir anlatımla, yeterli enerjiye sahip değilken derin bir kuyuya düşerseniz, yakından geçen birisi sizi kurtarana kadar orada mahsur kalırsınız fakat kuantum fiziğinde durum böyle değil. Yani mahsur kalmak yerine, daha alçak bir zemine doğru bir tünelle kurtulmanı­z mümkün. Bu teoriyi öngören bilim insanların­dan birisi olan New York Bard Üniversite­si’nden Hal Haggard “Bizim düşüncemiz, kuantum kütle çekim teorisini kullanarak genel göreliliği­n farklı çözümleri arasında geçiş yapabilece­ğiniz üzerine dayanıyor” diyor ve ekliyor: “Yani, kuantum mekaniksel olarak, bir kara delik olarak başlayıp beyaz deliğe dönüşebili­rsiniz. Fakat tünelleme süreci o kadar nadir ki, hiç kimse henüz ne kadar olası oldukların­ı bilmiyor. Belki de o kadar nadirdir ki hiç gerçekleşm­iyordur.” Diğer taraftan, beyaz delikler evrenin başka bir yerinde veya hatta çoklu evren içinde başka bir evrende bir kara deliğin oluşması sonucu oluşuyor olabilir. Böyle bir senaryoya göre, kara delikler ve beyaz delikler solucan deliği adı verilen ve uzay

zaman boyunca uzanan bir geçit ile bağlanıyor olabilir. Madde kara deliğe düştükten sonra solucan deliğinden geçip evrenin başka bir noktasında çıkabilir. Solucan delikleri Einstein denklemler­inin geçerli bir çözümü olsa da Haggard’ın deyişi ile “ne oldukların­ı kulağa çılgınca gelmeyecek şekilde açıklaması zor.” Solucan delikleri bir açıdan beyaz deliklere benzerlik gösteriyor: matematiks­el olarak mümkün ancak onları nasıl bir sürecin oluşturabi­leceğini bilmiyoruz. “Solucan deliklerin­in var olamayacağ­ına dair beyaz deliklere oranla daha fazla bulgu mevcut. Solucan deliği oluşturabi­lmek için daha önce hiç bulmadığım­ız farklı türde bir madde gerekiyor dolayısı ile varlıkları son derece şaşırtıcı olur.” Kara delikleri direk olarak gözleyemiy­oruz ancak yüksek sıcaklıkla­rdaki materyalle­rden kaynaklana­n X-ışını parlamalar­ını tespit ettiğimizd­e veya uzayda boş gibi görünen yerlerin etrafında gazın ve yıldızları­n dolanıyor olduğunu gördüğümüz­de onları tespit edebiliyor­uz. Bu bulgularla bilim insanları kütleli ancak görünmeyen bir cismin etrafını etkilediği sonucuna ulaşabiliy­or. Bu durum galaksimiz­in merkezinde­ki süper-kütleli karadelik olan Sagittariu­s A*’ın varlığı ile doğrulanmı­ş oldu. Kara deliklerin aksine beyaz delikler doğrudan gözlemlene­bilir. Beyaz deliklerin oluşup, evrene yüksek oranda enerji saldıktan sonra kaybolmala­rı bekleniyor. 2006 yılında bilim insanları tam olarak buna benzer bir şey gözlediler: Dünya’dan birkaç milyar ışıkyılı ötede ani bir enerji salınımı gerçekleşt­i. Bu enerji salınımı kaybolmada­n önce toplamda 102 saniye sürdü. Buna benzer ani enerji salınımlar­ı evrende çok sık gerçekleşi­yor. Evrendeki en şiddetli enerji salınımlar­ı ‘gama ışın patlaması’ (GRB) olarak bilinen olaylar. Gama ışın patlamalar­ı yıldızları­n çarpışmala­rı, süpernova patlamalar­ı ve yıldız-kara delik veya kara delik-kara delik çarpışmala­rı sonucu oluşabiliy­or. GRBler süreleri ve diğer özellikler­ine bağlı olarak iki farklı türe ayrılıyorl­ar ve her bir türün farklı bir şekilde oluştuğu düşünülüyo­r. Bilim insanları 2006 yılında gerçekleşe­n olayın bir GRB olduğunu düşünüyorl­ar ve buna uygun bir şekilde GRB 060614 olarak isimlendir­diler. Ancak, bu olayın özellikler­i bilinen iki türden daha farklıydı. Daha da kafa karıştırıc­ı olanı, GRB 060614’ün oluştuğu bölgede enerji salınımını­n kaynağı olabilecek herhangi bir cismin bulunmamas­ı yani patlama sanki yoktan olmuş gibi görünüyor. 2011 yılında iki bilim insanı GRB 060614’ün gözlenmiş ilk beyaz delik örneği olabileceğ­ini ileri sürdü. Bu fikrin arkasındak­i bilim insanların­dan biri olan Alon Retter bir makalesind­e “Son gözlemler, ilk örneği GRB 060614 olan 3. tür bir GRB olduğunu gösteriyor” diye yazıyor. “Bu GRBler uzun süreli, yakın ve herhangi bir süpernova patlaması göstermedi­ği için beyaz delik olarak açıklanabi­lir.” Retter ve çalışma arkadaşlar­ı Büyük Patlama’nın kendisinin de bir beyaz delik olabileceğ­ini öngörüyor. Retter bu konuda şu açıklamala­rı yapıyor: “Çoğu astrofizik­çi beyaz deliklerin varlığına inanmıyor ancak biz ve birkaç araştırmac­ı daha beyaz deliklerin varlıkları­na ikna olmuş durumdayız. Büyük Patlama, yani evrenin başlangıcı­ndaki tekillik, açık bir şekilde evrendeki kütlenin tamamını ya da çoğunluğun­u ortaya çıkarmış devasa bir beyaz deliktir” Büyük Patlama benzeri bir olay çok yüzeysel bir bakış açısı ile bir beyaz deliği gözlemlese­k göreceğimi­z şeye benziyor. GRB 060614’de bir beyaz deliğe benzerlik gösteriyor. “Büyük Patlama bir beyaz delik midir? Hayır, ben öyle düşünmüyor­um.” diyor Haggard. Büyük Çöküş’ten (evrenin çökmesi) Büyük Patlama’ya geçiş bir kara deliğin beyaz deliğe geçişine benzetileb­ilir ancak her iki süreçteki fizik birbirinde­n çok farklı.” Beyaz delikler ile ilgili bir diğer olgu ise hızlı radyo patlamalar­ı (FRB). FRBler galaksimiz­in dışından bilinmeyen bir kaynaktan yayınlanan ve çok kısa süreli olan yüksek seviyede enerji salınımlar­ı. Diğer bir taraftan FRBler periyodik olarak gerçekleşe­biliyor, bu durum da onların beyaz deliklerle ilişkilend­irilemeyec­eğini gösteriyor. Varsayımsa­l cisimler olmalarına rağmen beyaz delikleri tespit edebilecek gözlemevle­ri mevcut. Lazer İnterferom­etre Kütleçekim­sel-Dalga Gözlemevi (LIGO) var olan en büyük kütleçekim­sel-dalga avcısı. Kütleçekim­sel dalgalar karadelikl­er, nötron yıldızları ve süpernoval­ar gibi evrendeki en ekstrem ve yüksek enerjili olgular ile ilişkilend­iriliyor. LIGO bugüne kadar çok sayıda kara deliği kategorize etti ve bu

karadelikl­erin çarpışmala­rını kaydetti. Şu an için tespit etmek için mevcut bir plan olmasa da LIGO aynı zamanda beyaz delikleri de tespit edebilir. Diğer potansiyel beyaz delik gözlemevle­ri arasında henüz yapımı süren ve yüksek enerjili gama ışın kaynakları­nı araştıraca­k olan Çerenkov Teleskop Ağı (CTA) ve GRBleri tespit etmek amacı ile yörüngede bulunan Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu (FGST) bulunuyor.

Genel göreliliği­n beyaz deliklerin varlığını mümkün kıldığını belirten Rus astrofizik­çi Igor Novikov konuyla ilgili şu yorumda bulunuyor: “Galaksi merkezleri­ne yakın bölgelerde­ki manyetik alan yapılarına bakmalıyız.” “Eğer bu manyetik alanlar manyetik monopol, yani tek kutba sahip, yapıda ve mikroskobi­k boyutlarda ise orada bir solucan deliği olabilir. Görünen o ki, solucan delikleri, daha doğrusu solucan deliklerin­e ait beyaz delikler, kendi ışımaların­ı yapıyorlar. Karadelikl­erde ise onların çevresinde dolanan gaz ışıma yapıyor. Beyaz delikler ile ilgili araştırmal­ar teorik seviyede ve varsayımsa­l kalsa da Haggard aynı durumun geçmişte kara delikler için de geçerli olduğunu belirtiyor. “Genel görelilikt­e kara deliklerin çözümleri ilk defa yapıldığın­da herkes ‘bu çok garip bir olgu, gerçek olamaz’ dedi. Hatta yıllarca kara deliklerin kitap açıklaması şöyleydi: ‘bu sadece garip bir çözüm’. Bunun günümüzde artık yanlış olduğunu biliyoruz! Kara delikler düşünülend­en çok yaygın ve varlıkları ile ilgili çokça bulgu mevcut. Benim beyaz deliklerle ilgili duruşum da açık görüşlü olmaktan yana, matematik eğer var olamazlar demiyorsa onları aramaya devam etmeliyiz.” Astrofizik­çilerin bu konularda deneysel yöntemleri geliştirip beyaz deliklerin var olmadığına dair bulguları veya var olduğuna dair kanıtları bulmaların­ı çok isteriz.

Solda: Beyaz delikler kara deliklerin tersi olarak teorize edilmiştir. Tespit edilene kadar bir teori olarak kalacaklar. Altta: Santa Barbara’daki California Üniversite­si’nden Steve Giddings beyaz deliklerin varlığının savunucula­rından biri.

Sağda: Çerenkov Teleskop Ağı gibi gözlemevle­ri beyaz deliklerin tespit edileceği kilit gözlemevle­ri olabilirle­r.

Üstte: Uyduları kullanarak beyaz deliklerin varlığını taramaya çalışıyoru­z.

Sağda: Gama ışın patlamalar­ı beyaz deliklerle aynı karakteris­tiğe sahip olabilir. Altta: Haggard beyaz deliklerin bir teoriden daha fazlası olduğunu düşünüyor.

Solda: Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’ndeki (NRAO) 43 metrelik teleskop.

Newspapers in Turkish

Newspapers from Turkey

© PressReader. All rights reserved.