Breakthrough Discovery in Astronomy

Proje EHT

Bu yazımın başlığını özellikle Türkçe girmek istemedim çünkü, bu başlık, bugün duyurulan inanılmaz güzellikteki olayla ilgili gerçek hislerimin tercümanı olacak kadar ünlem içeriyor. Peki nedir bu inanılmaz olay?

Bugün Türkiye saati ile 16.00'da başlayan basın konferansında Event Horizon adı verilen teleskop ile çekilmiş "devasa kütleli kara delik" fotoğrafı paylaşıldı.

Devasa Kütleli Kara Delik - Super Massive Black Hole

ABD Ulusal Bilim Vakfı önderliğinde, 200'den fazla bilim insanının çalıştığı proje sayesinde ilk defa bir kara deliğin fotoğrafı çekildi.

Dünya'dan 53 milyon ışık yılı (500 milyon trilyon kilometre) uzaklığındaki M87 (Messier 87) galaksisinin çekirdeğinde bulunan kara deliğin görüntülenebilmesi için, Dünya'nın farklı bölgelerinde yer alan tam 13 teleskop kuruldu ve elde edilen X ışını verileri birleştirilerek oluşturulan imaj/görsel Dünya'nın 6 kentinde eş zamanlı basın toplantılarıyla kamuoyuna sunuldu. (Washington Dc, Brüksel, Santiago, Şangay, Taipei ve Tokyo.)

Kurulan 13 teleskobun lokasyonları

5 Nisan'dan itibaren fotoğraflanmaya başlayan kara deliğin "olay ufku (event horizon)" olarak adlandırılan, kütle çekiminin en güçlü olduğu eşik bölgesi ve çekim alanına giren ışığın bükülmeleri açık biçimde görülebiliyor.

Görüntüdeki bulanıklığın simüle edilerek giderilmiş hali - Kaynak

Peki bu fotoğrafın bu kadar çığır açan tarafı nedir? Bu kadar abartılacak ne var?

Artık matematiksel olarak kara deliklerin gerçek olduğunun elle tutulur, gözle görülür bir kanıtı var. Sanılanın aksine, Samanyolu Galaksisi'nin Sagittarius A'sı değil, Messier 87 galaksisinin çekirdeğindeki kara deliği fotoğraflandı. Bunun sebebi, bu kara deliğin bizim galaksimizin merkezindeki Sagittarius A'dan kütle olarak daha büyük olması ve bu nedenle daha yavaş hareket etmesi.

Yukarıda gördüğünüz bu görüntü yaklaşık 55 milyon yıl öncesine aittir.

Yani tarihin en eski fotoğrafı çekilmiştir.

M87'nin kara deliği tam 40 milyar km çapında, yani bu gördüğümüz şey, bizim tüm güneş sistemimizden daha büyük. Güneş'in 6,5 milyar katı bir kütleye sahip.

Görüntülenen gölge, aslında kara deliğin olay ufkundan 2,6r daha büyük bir alanı kaplıyor. O gölge kara delik olmuyor, hatta olay ufku da kara delik olmuyor. Gerçek kara delik, bütün bu sistem içerisindeki tekillik noktası.

Yani, Einstein'ın İzafiyet (Genel Görelilik) Teorisi de bu sayede kanıtlanmış oluyor.

Albert Einstein tarafından 1915 yılında ortaya konan Genel Görelilik Kuramına göre yerçekimi maddenin uzay-zaman çizgisinde sebep olduğu eğilmeler sonucunda oluşuyor.

Ayrıca, Astronomy & Astrophysics Dergisi’nde yayınlanan bir çalışmaya göre araştırmacılar, Genel Görelilik Kuramının niteliklerinden biri olan yüksek yerçekimi gücünden dolayı kırmızıya kaymayı gözlemlediler. Bu gözlemi özel kılan, ilk kez süper kütleli bir kara delik etrafından görülmüş olması.

Yüksek yerçekim alanından kaçmakta olan ışık dalgaları, maruz kaldıkları yüksek çekim gücü nedeniyle dağılıma uğruyor ve neticede kırmızı renkte görünüyor. Bu durum yerçekimsel kırmızıya kayma (gravitational redshift) olarak adlandırılıyor. Şili Atacama Çölü’nde yer alan gelişmiş bir teleskop aracılığıyla yapılan gözlemde, Görecilik Kuramının öngördüğü miktarda kırmızıya kayma tespit edilmiş.

Kütlesel kırmızıya kayma bilim adamları için yeni bir buluş değil. Esasen GPS uydularında gerekli hassasiyeti yakalamak için bu durum hesaba katılarak zamanda düzeltmeler yapılıyor. Ancak bu durum, daha önce bir kara delik etrafında gözlemlenmemişti.

Söz konusu kara delik M87’nin kalbinde yer alıyor ve kütlesi Güneş’in kütlesinden 4 milyon kat daha fazla. Etrafından birçok yıldız bulunuyor. Gözlemciler ise kara delik etrafındaki dönüşünü 16 yılda tamamlayan S2 isimli bir yıldıza odaklanmışlar.

S2 yıldızı 2018 Mayıs ayında 20 milyar kilometre mesafeyle kara deliğe en yakın konuma gelmiş ve bu sürede ışık hızının yüzde 3’ü gibi çok yüksek bir hıza ulaşmış. Her ne kadar 20 milyar kilometre çok gibi dursa da bu Güneş’le Neptün arasındaki uzaklığın 4 katına tekabül ediyor.

Bu gözlemi yapmak hiç de kolay değil. Süper kara deliğin ışığı bükme gücünden dolayı teleskoplar çok bulanık görüntü veriyor. Buna bir de dünya atmosferindeki kırılmaları hesaba katarsak iş içinden çıkılmaz bir hal alıyor. Araştırmacılar bu sorunları aşmak için “uyarlanabilir optik” isimli bir teknik kullanmışlar. Bu teknikle 4 ayrı dev teleskoptan alınan görüntüler dünya atmosferinin kırma gücü hesaba katılarak işlenmiş ve gözlemi mümkün kılan sonuçlar elde edilmiş. Aşağıdaki görselde normal bir teleskop ile Atacama Çölündeki gelişmiş teleskoptan alınan Neptün görüntüleri karşılaştırılmış.

Bilim adamları bu tespiti bir adım ileriye götürerek S2 yıldızının yörüngesinde yaşanacak olası sapmalar ile süper kara deliğe daha da yakın geçebilecek yıldızları gözlemlemek ve böylece Genel Görelilik Kuramını farklı koşullarda test etmek istediklerini belirtiyorlar.

Kısaca, saat yönünde dönen bu "canavar" lakaplı devasa kara delik, bundan sonra keşfedilecek yeni ufuklara da yol açmış bulunmakta.

Tam 105 yıl önce bu teoremi kurmuş olan Einstein'a selam olsun!

Bilimle kalın.

İzlemek isteyenler için youtube linki aşağıdadır. (7.39 dk'dan itibaren başlamaktadır.)

https://youtu.be/Dr20f19czeE?t=459