Süper Kütleli Kara Delikler 101 | Bilimya

Aslında kara delikler bizlere çok da uzak değiller çünkü çoğu galaksinin merkezinde bir tane kara delik bulunuyor. Fakat yıldızsal kara deliklerden farklı olarak şimdiye kadar çok az sayıda süper kütleli kara deli keşfi yapıldı. İşte onlar hakkında bildiklerimizin bir kısmı!

Austin/ Texas Üniversitesi; yeterli miktardaki maddenin küçük bir alanda sıkıştırılması ile oluşan güçlü çekim alanını, ki bu güçlü çekim alanı o meşhur ”Kara deliklerden ışık bile kaçamaz.” ifadesinin sebebidir, süper kütleli kara deliklerin temel çıkış noktası olarak tanımlıyor.

Nasıl Oluştular?

Gök bilimciler, bu süper kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğundan hala emin değiller. Öne çıkan görüşlerden biri yıldızsal kara deliklerden kaynağını alıyor. Yıldızsal kara deliklerin, büyük kütleli yıldızların çöküşü sonucu oluştuğunu biliyoruz ve bazı bilim insanları da süper kütleli kara deliklerin, galaksinin oluşumunun ilk aşamalarında bu büyük kütleli gaz bulutlarının çöküşünden oluştuğunu öne sürmüştür. Başka bir görüş ise, bir yıldız kara deliğinin milyonlarca yıl boyunca muazzam miktarda madde tüketmesi ve süper kütleli kara delik oranlarına ulaşmasıdır. Bir diğer görüş ise, bir yıldız kara delik kümesinin oluşması ve sonunda süper kütleli bir kara deliğe dönüşmesidir.



Onları olağanüstü yapan şey, süper yoğun olmaları ve mesafe azaldıkça yerçekimi kuvvetinin artması gerçeğinden gelir. Bu nedenle, yörüngedeki bir nesnenin, yer çekiminin inanılmaz derecede güçlü hale geldiği bir bölgeye sapması mümkündür. Ancak daha büyük mesafelerde bir kara deliğin yer çekimi tamamen normaldir. Ama eğer bir kara delik uzaktaki maddeyi ememeyecek durumdaysa, nasıl olur da süper kütleli bir boyuta ulaşır? Birkaç umut verici teori olmasına rağmen, şu anda kimse bunun cevabını bilmiyor.

Nasıl Gözlemlenirler?

Tüm evrendeki kara delikler milyarlarca olabilir elbette. İşte bunlardan görece daha az bir kısmı yani süper kütleli kara delikler, yıldızsal kara deliklerden biraz daha farklı prensiplere sahip. Öncelikle isminden de anlaşılacağı üzere bu kara delikler son derece büyükler. Öyle ki Güneş’ten 10 kat daha büyük bir  boyuttan söz ediyoruz. Bir kara deliği doğrudan gözlemlemek imkansızdır çünkü herhangi bir ışık veya başka radyasyon yaymazlar. Ancak, kara deliğin çevresinde, benzer büyüklükteki normal bir nesnenin çevresinde olduğundan çok daha hızlı dönen, çevrelerindeki görünür yıldızlar üzerindeki yer çekimi etkisiyle tespit edilebilirler. Gök bilimciler kara deliğe yakın yıldızların hızını ölçerek onun kütlesini tahmin edebilirler. Örneğin, kendi galaksimizin merkezindeki kara deliğin, NASA’ya göre Güneş’inkinin yaklaşık dört milyon katı bir kütleye sahip olduğunu bu şekilde tahmin ediyorlar.Yani kara deliğin kendisini ölçerek değil de çevresine olan etkilerinden yola çıkıyorlar. Ayrıca bu ölçüm; yakınındaki yıldızlardan beslenen yıldızsal kara deliklerden farklı olarak süper kütleli kara deliklerin “yığılma diski” denilen çevresindeki tüm maddeleri kendisinin içine yönlendirdiğinde gözlemlenir.

* 2019 yılında çekilen Messier 87’nin fotoğrafıyla yığılma diski.

Çalışma Prensipleri

Filmler genellikle kara delikleri, hiçbir şey kalmayana kadar durmaksızın diğer malzemeleri emen dev kozmik elektrikli süpürgeler olarak tasvir eder. Eğer gerçek kara delikler böyle çalışıyorsa, süper kütleli türün nereden geldiğine dair bir gizem kalmayacaktı. Bu durumda bir kez yıldız çöküşünden “sıradan” bir kara delik oluştuktan sonra, muazzam bir boyuta ulaşana kadar büyüyecek ve büyüyecekti. Ama gerçek kara delikler, maddeyi bu şekilde emmez; aynı kütleye sahip normal bir nesneyle aynı yer çekimi yasasıyla onu çekerler. Hatta ara sıra kara delik çiftleri birbirine çarpar ve tek, daha büyük bir kara delik oluşturmak için birleşirler. Bu durumu ise çarpışmalarının ilk keşfedildikleri 2015’ten bu yana düzenli olarak gözlemlenen yer çekimi dalgalarının kanıtlarından biliyoruz.

Kaynaklar

https://www.as.utexas.edu/~gebhardt/u303f16/bh1.html

https://www.space.com/supermassive-black-hole

https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/s/supermassive+black+hole

Görsel Kaynaklar

EHT Collaboration