Süpernova – Bölüm 2: Yıldızlar Kara Delik Oluşturur Mu?

Astrofiziğin en önemli konularından biri olan Kara Delik, uzayda bulunan ve ışığın bile kaçamadığı çok güçlü bir çekim gücüne sahip olan kozmik gök cismidir. Einstein’in genel görelilik kuramıyla tanımlanmış olan kara delikler, evrenin en büyük sırlarından biridir. Bu yazımızda ilk bölümden tanıdığımız süpernovaların, kara delik oluşturup oluşturmayacağı sorusuna yanıt arayacağız. Kemerlerinizi bağlayın, uzayın derinliklerine yolculuğa çıkıyoruz!

Evrenin tiyatro sahnesindeki en büyüleyici gösterilerden biri olan süpernovalar, yüksek kütleli yıldızların şiddetli patlama eyleminin genel adıdır. Her ne kadar süpernova sonunda yıldızların yok olduğu düşünülse de bu bir yanılgıdan ibarettir. Hayat döngüsünü tamamlayan yıldızlar ölür ve ardından yenileri doğar. Hatta bazen bu yıldızlar bir nötron yıldızı bile oluşturabilir. “Süpernovalar, kara delik oluşturur mu?” sorusuna bakacak olursak; Çok büyük kütleli yıldızlar ömürlerinin sonunda bir kara deliğe dönüşebilir. Bu konudaki yaygın kanı, yıldızın önce bir süpernovayla öldüğü ve patlamadan arta kalan maddelerin çökmesiyle de kara delik oluştuğudur. Ancak Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’de yayımlanan bir araştırmaya göre, yakın zamanlarda tanıklık edilen bir kara delik oluşumu süpernova olmadan da kara deliklerin oluşmasının gayet tabi mümkün olduğunu göstermiştir.

Peki süpernova nasıl kara delik oluşturuyor?

Bir yıldızın yüzeyindeki kaçış hızı, saniyede 100 bin km’nin üzerindedir. Bu demektir ki, bir nötron yıldızının üzerindeyseniz oradan ayrılabilmek için saniyede 100 bin km hıza ulaşabilen bir aracınızın olması gerekir. Muazzam bir çekim gücüne sahip olan nötron yıldızları, yakınındaki bir yıldızı kolayca yutabilir. Nötron yıldızının bir yıldızı yutması da kütlesini büyük oranda artıracağı için ortaya yeni bir süpernova patlaması ve bir kara delik çıkabilir.

Süpernova patlamaları büyük kütleli yıldızların çökmesi sırasında da meydana gelebilir. Yıldız çekirdeğinin kütlesi nötron basıncını yenemezse çökme meydana gelir. Ancak, çöken çekirdeğin kütlesi yaklaşık 3 Güneş kütlesi ve üstü ise çökmeyi, ne nötron basıncı ne de elektron basıncı durduramaz. Çekirdek, sonsuz bir yoğunluk oluşturarak kendi içinde çöker. Bu çökmenin sonucunda ise ışığın dahi kaçamadığı kara delik oluşur. 

Kara deliklerin kaçış hızları saniyede 300 bin km’den çok daha büyüktür. Bir kara deliğin yüzeyini belirlememiz mümkün olmadığı için; kara deliğin çapı olarak bir sınır belirleriz. Bu sınır, ışık hızının bile kurtulmak için yeterli olmadığı bir mesafedir. Schwarzschild Yarıçapı şeklinde nitelenen bu mesafeye “olay ufku” adı verilir. Bir kara deliğin olay ufku olarak nitelenen uzaklığını aştığınızda, artık ondan kurtulmanız mümkün değildir. Eğer oraya kadar parçalanmadan ulaşmayı başarabildiyseniz, bundan sonra başınıza gelebilecek tek şey kara deliğin muazzam çekim gücüyle sizi parçalayıp yutmasıdır.

Kara deliklerin bir “yüzeyi” olup olmadığı belirsizdir. Bu nedenle olay ufku kavramı ile kara deliğin “kaçışın mümkün olmadığı” uzaklığını belirtirken kastedilen, karadeliğin sınırları değildir. Kara delik, bu olay ufkunun merkezinde birkaç yüz metre çapında çok yoğun bir cisim de noktasal bir tekillik de olabilir. Fakat, tekillik kavramının yaygın kabul gören yorumuna baktığımızda sonsuz yoğunluğa sahip sıfır hacimli bir kütle olduğunu görürüz. İşte tekillik dediğimiz kavram, bu belirsiz sonsuz yoğunluğu ifade eder. 

Çok sevgili dünyamızda istediğimiz kadar sağa, sola, yukarı hareket etmede serbest olsak da zaman kavramından bir türlü kaçamıyoruz. Oysa kara deliklerin bize anlattığı muazzam bir gerçek var: “Geçmişe, bugüne ya da geleceğe gidebilseniz de belli bir noktaya doğru çekilmekten asla kaçamazsınız.” ^[1]“Yıldızların Ölümü 3: Nötron Yıldızı Ve Kara Delik” https://www.kozmikanafor.com/^[2]“Dev bir yıldızın ölürken sunduğu büyüleyici gösteri: Süpernova” https://www.milliyet.com.tr/molatik/^[3]Öne Çıkan Görsel: Warner Bros. Entertainment Inc. and Paramount Pictures Corporation