Yıldızlararası filmini ya da astronomiyle alakalı belgeselleri izlemişseniz kara deliklerin neye benzediğini görmüşsünüzdür. Başka hiçbir astronomik cisme benzemez görüntüsü. Ortada kapkara bir yuvarlak, bu yuvarlağın etrafında bir ışık çemberi ve kara yuvarlağın tam ortasından geçen bir ışık çizgisi… Peki, kara delik neden böyle gözüküyor? Fiziksel şekli de böyle mi yoksa sadece görüntüsü mü böyle? Kara deliğin ortasından geçen ışık çemberi de neyin nesi? Gelin videonun devamında hep beraber öğrenelim.
(intro)
Öncelikle bu videoyu daha iyi anlayabilmeniz için daha önce yayınladığımız iki videomuzu izlemenizi öneriyoruz. Bunlardan biri Işığın Doğası videomuz, diğeriyse Kara Delik Fikri Nasıl Doğdu videomuz. İkisini de kartlara ekledik, hızlıca o videoları da izleyebilirsiniz. Biz videoları izlemiş olanlarla devam edelim.
Gelin kara deliğin etrafında neden bir ışık halkası var bunu konuşalım. Biliyorsunuz kara delikler çok büyük bir kütleye sahip, bu yüzden çekim gücü çok fazla. Dolayısıyla kara delikler etrafındaki yıldız ve gezegenlerden gaz çeker. Bu gazlardan bazıları doğrudan kara deliğin kütle merkezine çekilirken bazıları da kara deliğe öyle bir açıyla çekilir ki merkeze düşemeden kara deliğin etrafında dönmeye başlar. Tabii gazların bu çekilme anında ısıları sürekli artmaktadır. Işığın Doğası videomuzda da anlattığımız gibi ısınan maddeler etrafına foton yani ışık yayar. Bu ışık yayımı her yöne doğru olsa da kara deliğe yakın olanların ışığı kara deliğe çekilirken yeterince uzak olan fotonlar ise çekim gücünden kurtularak dışarıdan görülebilir. İşte kara deliğin etrafındaki ışık çemberi budur.
Gelelim kara deliğin görünüşüne. Kara Delik Fikri Nasıl Doğdu videomuzda yer verdiğimiz kara delik görüntüleri hep aynı açıdan gözüken animasyonlardı. Işık halkasının tam tepesinden baktığımızda o şekilde görünüyordu kara delikler, yani tek bir ışık çemberi şeklinde. Ama Interstellar filminde kara deliğe tam da ışık halkasının hizasından bakıyorduk. Bu yüzden karşılaştığımız görüntü de farklılaşıyordu. Burada işi farklılaştıran olay ışığın uzay-zaman çarşafının bükülmesinden etkilenerek bükülmesi olgusuydu.
Şimdi böyle tanım üzerinden gidince anlayamamış olabilirsiniz, gelin kara deliğin ışık halkasıyla Satürn’ün halkalarını kıyaslayalım. Bu örnekle hemen anlayacaksınız. Satürn’ün halkalarına halkaların hizasından bakalım. Şu anda halkanın her yerini görebiliyor musunuz? Hayır, çünkü halkanın bir kısmı Satürn’ün arkasında kalıyor, bu kısmı göremiyoruz. Ama işte kara deliğin halkasına aynı açıyla bakarsak halkanın tamamını görebiliyoruz. Yani aslında bu görüntüde gördüğümüz kara deliğin gerçek ışık halkası siyah yuvarlağın ortasından geçen o ışık çizgisi. Bu halkanın bir kısmı kara deliğin arka tarafında, ama şu anda biz onu da görüyoruz. Nasıl mı? Alt ve üst tarafta kara deliği saran o ışık çemberi aslında halkanın kara deliğin arkasında kalan kısmı. Kara deliğin arkada kalan kısmından yayılan fotonların normalde bize ulaşamaması lazım. Ama kara delik çekim gücüyle bu fotonların doğrultusunu değiştiriyor. Üst tarafta gördüğümüz kısım aslında kara deliğin arkasındaki fotonların kara deliğin üstünden bükülerek gelen görüntüsü. Alt tarafta gördüğümüz kısım ise kara deliğin arkasındaki fotonların kara deliğin altından bükülerek gelen görüntüsü. Yani biz aslında bir kara deliğe baktığımızda kara deliğin arkasını da görebiliyoruz. Sadece görüntü fazlaca bükülüp dar bir ufukta toplanarak gözümüze geldiğinden dolayı görüntünün anlaşılırlığı bozuluyor. Bu yüzden henüz etrafında gaz halkası oluşturmamış kara delik animasyonlarında hep aynı görüntüyü görüyoruz. Nokta nokta yıldızlardan oluşan karanlık bir uzayın ortasında ondan çok daha karanlık bir daire. Bu dairenin etrafındaysa serap gibi bir görüntü bozukluğu. Ve bu görüntüyü bu şekilde bilmemizi sağlayan tek bir kişi: Albert Einstein.
Biliyorsunuz biz aslında 2019 yılına kadar hiç gerçek manada kara delik görmemiştik. Kara delik diye bildiklerimizin tamamı animasyondu. Ama neye benzediğini tahmin edebilmiştik. Çünkü Einstein genel görelilik teorisi sayesinde kütleçekimden etkilenen yıldız ışığına ne olacağını söylemişti. Yerçekimsel gövde tarafından yansıtılan ışığın eğilmesi, Einstein tarafından 1912 yılında tahmin edildi; 1916 yılında da bu konuyla ilgili bilgiler yayınlandı. Kara deliğin etrafında gördüğümüz o halkanın arka tarafının görüntüsüne Einstein halkası denir. Bir yıldızın ışığı bize kara deliğin hem altından hem de üstünden bükülerek geldiği için biz bu yıldızın görüntüsünü iki kere görmüş oluruz.
İşte o meşhur kara delik görüntüsü böyle oluşuyor. Böylece bir videomuzun daha sonuna geldik. Videolarımızdan haberdar olmak için abone olmayı ve bizlere destek olmak için videoyu beğenmeyi unutmayın.
0 Yorum