Güneç Kıyak

22 Ağustos 2021

Yıldızların kaderi ve dev kara delikler

Bundan çok daha önce Samanyolu içinde var olan karadelikler merkezdeki süper dev kara delik ile birleşmiş ve birlikte ölümcül dev bir kara deliğe dönüşmüş olabilirler. Niye olmasın; belki de bu çoktan olmuştur!

Yıldızları olmayan bir evren hayal etmek imkansız; peki kara deliklerin olmadığı bir evren nasıl olurdu?

Ya da şöyle soralım: Kara delikler olmasaydı günümüz evreni olur muydu?

Kara delikler evrenin en büyük kütleli, en korkutucu ve en yıkıcı oluşumları olarak bilinir, ancak bilim insanlarına göre özellikle yıldızların oluşumunda kilit bir role sahipler.

Bu oluşumların Güneş'in kütlesinden 100 kat ve daha büyük kütleli yıldızların yakıtlarının tükenmesiyle hipernovaya dönüşmesi ve kendi üzerlerine çökmesi sonucu ortaya çıktığını biliyoruz.

Ancak son dönemlerde keşfedilen kara delikler çok daha büyük kütleliler ve genellikle galaksilerin merkezinde bulunuyorlar.

Bunlar süper dev kara delikler.

Bizim galaksimizin merkezinde de böyle dev bir kara delik bulunuyor. Bu, "Sagittarius A*" olarak bilinen süper dev bir kara delik; kütlesi Güneş'in kütlesinden 4.6 milyon kat daha büyük.

Kara delikler yalnızca galaksi merkezlerinde bulunmuyorlar.

2017 yılında Samanyolu Galaksisi'nin merkezine yakın bir bölgede, bir gaz bulutunun gerisinde büyük kütleli bir kara delik saptandı. Bu, galaksimizde keşfedilen en büyük ikinci büyük kara delik oluyordu ve Güneş'in kütlesinden 100.000 kat büyüklüğünde bir kütleye sahipti.

Samanyolu Galaksisi'nde daha küçük boyutlarda 60 üzerinde kara delik daha olabileceği belirtiliyor.

Süper dev kara delikler ve yıldız oluşumu

Biliyorsunuz, galaksiler özünde bir yıldızlar topluluğu; içinde kütlesel çekim kuvvetiyle birbirine bağlı yüz milyarlarca yıldız yanısıra kara delikler, karanlık madde, gaz ve toz barındırıyorlar.

Yıldız oluşumunun temel kaynağı ise gaz ve toz bulutlarıdır; onlara nebula diyoruz. Burada gaz ve tozlar bir araya toplanır, sıkışır ve yeni yıldızların oluşumu için uygun koşullar hazırlanır.

Bir galaksinin varlığını sürdürmesinde yıldız sayısının önemli olduğu; fazla ya da az sayıda yıldızın galaksi için sorun yaratabileceği belirtiliyor.

Kara deliklerin yıldızların oluşumunda kritik rolleri de burada ortaya çıkıyor.

Nasıl mı?

Süper dev kara delikler galaksi içindeki fazla gazları içine çekiyor ve bir bölümünü galaksinin uzak noktalarına fırlatarak oralarda yeni yıldız oluşumunu sağlıyorlar. Bu yolla galaksilere yeni yıldız kazandırarak onlara ömürlerini uzatma şansı veriyorlar. Öte yandan galaksi merkezindeki gazı emerek fazla yıldız oluşumunu da önlemiş oluyorlar.

Yani, kara delikler galaksi içinde bir tür yıldız nüfusunun düzenleyicisi gibiler.

Ekstra dev kara delikler ve yıldız ölümü

Bilim insanları 2019 yılında dev ötesi bir kara deliğin resmini çektiler.

Başak galaksi kümesinde devasa bir galaksi olan Messier 87'nin merkezinde bulunan bu kara delik, Dünya'dan 55 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunuyor ve güneşten 6.5 milyar kat daha büyük bir kütleye sahip.

Soru şu: Nasıl oluyor da bu denli büyük kara delik oluşabilmiş?


Kaynak: European Southern Observatory

Önceleri, onların galaksi içindeki gazları çekerek büyüdükleri düşünülüyordu. Kara delikler gazları yutarak bazen bulundukları galaksiden bile daha büyük kütleye sahip olabilirler ancak sorun, bu denli büyük miktarda gazı nereden sağlayabilecekleri.

Bu kadar büyük olmalarını sağlayacak gaz miktarına ulaşmaları mümkün görünmüyor. O zaman nasıl bu kadar büyüyebilmişlerdi?

Bilim insanları galaksi çarpışmaları sonucu, galaksi merkezlerinde bulunan dev kara deliklerin birleşerek ekstra dev kara deliklerin oluşabileceğini düşünüyorlar.

Ancak bu büyüklükte bir kara delik ortamdan çok fazla gaz çeker ve içinde bulunduğu galaksiyi öldürebilir. Dahası, yoğun türbülans yaratarak yıldız oluşumunu durdurur ve galaksiyi tümüyle yok edebilir, deniyor.

Kütle çekim dalgaları

Dev kara deliklerin gizemi araştırılırken 2017 yılında çok uzaktan gelen parlak bir ışık bilim insanlarının dikkatlerden kaçmaz. Dünya'dan yaklaşık 8 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan 3C186 galaksisinden gelen bu parlak ışığın önce bir kuasar olduğu düşünülür.

Biliyorsunuz kuasarlar, evrenin en uzak köşelerinde bulunan yaşlı, erken dönem galaksileridir. Merkezlerinde genellikle büyük kütleli bir karadelik bulunur ve bu kara delikten dışarı fırlatılan gazlarla kuasar beslenir. Kuasar, ihtiyacı olan gazı sağlamak üzere gaz zengini başka ve çok büyük bir galaksinin merkezine yerleşir ve kara delik yoluyla ev sahibi galaksiden gaz emerek beslenir.


Chandra X-Ray Observatory

Ancak Hubble teleskobundan alınan verilere göre bu yeni keşfedilen kuasar ve ona eşlik eden kara delik, 3C186 galaksisinin merkezinde değildir. Üstelik bu kara delik Güneş'in 1 milyar katı büyüklüğünde bir canavar olup galaksinin merkezinden 35,000 ışık yılı uzaklıkta ve çok büyük bir hızla dönmektedir.

Niye merkezde değil ve onu bu hızla döndüren şey nedir?

Bilim insanları bunun nedeninin çarpışan galaksilerin kara deliklerinin oluşturduğu kütle çekim dalgaları olabileceğini düşünüyorlar. Muhtemelen bir kaç milyar yıl önce iki galaksinin çarpışması sonucu oluşmuş olmalılar.

Kara delik gibi dev kütlelerin çekim dalgaları çok şiddetlidir; bu şiddetli enerji dalgaları dev kara deliği merkezden uzaklaştırabilir.

3C186 galaksisi, büyük olasılıkla iki galaksinin çarpışması sonucu oluşmuş bir galaksi. Bu çarpışmada merkezlerindeki iki süper kütleli kara delik birleşmiş ve oluşan ekstra dev kara delik çok şiddetli kütle çekim dalgaları tarafından ana galaksinin merkezi dışına atılmış.

Bizim galaksimiz Samanyolu ve komşu galaksi Andromeda buna benzer bir geleceği paylaşacaklar. Bu çarpışma Samanyolu'nun sonu demek, çünkü Andromeda, yerel küme içindeki en büyük galaksi ve merkezindeki kara delik ise çok büyük.

Bu çarpışmanın 4 milyar yıl içinde olacağı ve 2 milyar yıl süreceği hesaplanıyor.

Bundan çok daha önce Samanyolu içinde var olan karadelikler merkezdeki süper dev kara delik ile birleşmiş ve birlikte ölümcül dev bir kara deliğe dönüşmüş olabilirler.

Niye olmasın; belki de bu çoktan olmuştur!

Kaynakça