Bir karadeliğin içine düşerseniz ne olur?
Bir karadeliğin içine düştüğümüz zaman ne olacağını kimse bilmiyor. Ancak bu konuda hiçbir fikrimiz yok da değil. Genel kabule göre karadeliğe giren insan bedeni, karadeliği “spagetti etkisiyle” en küçük parçalarına kadar ayrılıp paramparça olacak.
Uzay boşluğunda bilinciniz yerinde ve vücut bütünlüğünüz korunuyor şekilde yol aldığımızı düşünelim. Bir anda görmediğiniz bir obje sizi yavaş yavaş kendine çekmeye başlıyor. Daha ne olduğunu anlamadan bir karadeliğin içine giriyorsunuz. İşte bu anda ne olacağını kimse bilmiyor.
Geçtiğimiz hafta evrendeki ilk karadelik fotoğrafının yayınlanmasının ardından artık bu kozmik oluşumların varlığı konusundaki tartışmalar sona erdi. Şimdi artık bilim insanları karadeliklerin iç yapısını, nasıl işlediğini ve içine düşen bir cismin başına neler geldiğini tartışıyor.
Evrende her cisim uzay zaman düzlemini büzerek birbirine yerçekimi etkisi uyguluyor. Evrende tanımladığımız dört kuvvetten en zayıfı olan yerçekimi karadelikler söz konusu olunca ışığın dahi kaçamadığı inanılmaz bir kuvvet halini alıyor.
Yale Üniversitesinden Priyamvada Natarajan’a göre bir karadeliğe düşüşün dönülmez noktası olan “olay ufkuna” girildiği zaman ilk olarak çevredeki yıldızların ışıklarının büküldüğü görülecek. Eğer arkaya bakılacak olursa da çevredeki tüm yıldızların ışıkları tek bir kırmızı nokta olarak gözükecek. Bunun karadeliğe düşen bir kişinin dış evrene ait gördüğü son manzara olduğu düşünülüyor.
Genel kabule göre bu anıdan sonra insan bedeni karadeliği “spagetti etkisiyle” en küçük parçalarına kadar ayrılıp paramparça olacak. Peki bundan sonraki seçenekler neler?
1- Olduğumuz yerde kalacağız
Bildiğimiz evrende mükemmel bir şekilde işleyen termodinamik kanunlarına göre entropi her zaman artış gösterir. Yani evrendeki düzensizlik hiçbir zaman azalamaz. Ve bu kanunlar karadelikler için de geçerli.
Buna göre karadeliğin içine düşen bir kişinin taşıdığı entropi karadeliğin entropisini arttırır. Bir gökcisminin entropisinin olması için ısısının olması ve ısısı olan tüm gökcisimleri gibi ısıyı yayması gerekiyor. Ancak ışığın dahi kaçamadığı bir gökcisminin ısı yaydığı tabii ki düşünülemez.
Bu soruna geçtiğimiz yıl hayatını kaybeden ünlü fizikçi Stephen Hawking 1974 yılında bir çözüm buldu. Buna göre karadeliğin tam olay ufkunda oluşan parçacıklar ve anti parçacıklar çekim gücü nedeniyle birbirini yok edemiyor. Karadelik parçacıklardan birini kendine çekerken diğeri ise uzay boşluğunda kalıyor. Bu olaya Hawking radyasyonu deniyor.
Karadeliğe düşen her bir parçacığın anti parçacığı karadelikten Hawking radyasyonu olarak yayılıyor. Her bir parçacık birbiriyle bağlantılı ya da dolaşıklı olduğu için bu radyasyon faaliyeti karadeliğin enerjisini azaltıyor. Ve bu nedenle trilyonlarca yıl sürecek bu süreç içinde karadeliğin tüm kütlesi Hawking radyasyonu olarak evrene saçılıyor.
Karadeliğin bu uzun ölümü teorik fiziğin temel bir kanunu ile çalışıyor. Fizikçilere göre evrende maddenin varlığının temel bir bileşeni olan bilgi yok edilemez. Örneğin bir kitabı yaktığımız zaman içindeki tüm bilgi oluşan duman ve külün içinde saklanmaya devam eder, sadece onu okumamız artık çok daha zor bir hal alır.
Fizikçiler bu sürekliliğe dayanarak geçmişteki verilere ulaşıp ve gelecek konusunda tahminlerde bulunuyor.
Eğer bu kural karadelikler söz konusu olduğunda işlemiyorsa ve karadelikler bilgiyi yok edebiliyorsa, onun içine düştüğünüz zaman size dair hiçbir iz kalmaz. Yani her şeyin sonu olur.
2- Karadeliğin kusmasını beklemek
Bazı fizikçiler Hawking radyasyonu ile karadeliğin buharlaşması sırasında içine düşen bir şeye ait verileri öldüğü sırada dışa atacağını öngörüyor. Bu şekilde de verilerin en azından bir kısmının kurtartılabileceği düşünülüyor.
Karadeliğin boyutlarına bağlı olarak çok uzak bir gelecekte olay ufku o kadar küçülecek ki ışık dahi ondan içeri sızamayacak. Bu son anda karadelik içindeki tüm verileri kusacak.
Ancak bu uzun depolama teorisinin çok ciddi bir eksikliği var. Karadeliğin ne kadar radyasyon yayacağına karadelik değil termodinamiğin kanunları karar veriyor. Bir şey fazla radyasyon alırsa küçülür ve daha küçülen bir şey daha az radyasyon emer. Bir karadelik içindeki son kalıntıları kusacak noktaya geldiğinde muhtemelen geride çok fazla bir şey kalmamış olacak. Ve karadelik yıldızlar gibi patlayarak değil bir anda yok olacak ve daha önce var olduğu yerde sadece uzay boşluğu bulunacak.
Karadeliğin kusmasıyla bir şeyler kurtarabileceğimizi düşünmemiz en iyimser teorilere göre dahi çok küçük bir ihtimal.
3- Çıkışı bulmak
Karadelikler hiçbir nesnenin kendi çekim güçlerinden kurtulmasına izin vermezken teorik gökcisimleri olan beyazdelikler ise hiçbir şeyi bir arada tutamaz. Bir düşünceye göre her bir karadelik, solucandeliği olarak adlandırılan boyutlararası bir tünel ile bir beyazdeliğe bağlı. Yani bir karadeliğin içine düşerseniz beyaz bir delik tarafından dışarı atılacaksınız.
Marsilya Üniversitesinden Carlo Rovelli’ye göre bunun gerçek olma şansı var. Hatta bunun için bir solucandeliğine de gerek yok.
Rovelli, evrendeki tüm karadeliklerin çok uzak bir gelecekte beyazdeliklere dönüşeceğini ve bu süreçte karadeliklerin yuttuğu tüm verilerin tekrar dağılacağını savunuyor.
Peki bu nasıl olacak?
Karadelikler büyük boyuttaki yıldızların kendi ağırlıklarıyla çökerek ölmesi sonucu oluşuyor. Bu durumda karadeliği oluşturan parçacıklar birbirlerine o kadar yaklaşıyor ki bu aşamada Einstein’in teorisi değil kuantum fiziği devreye giriyor. Kuantum fiziğine göre parçacıklar tünelleme özelliğini kullanarak hareket edebiliyor. Eğer karadelik içinde düşünüldüğü gibi kuantum fiziğinin kanunları geçerliyse karadeliğe düşen bir parça merkezinden geri dönerek yeniden çıkabilir. Einstein’in teorisine göre ise bu mümkün değil.
Trilyonlarca yıl içerisinde biriken bu enerji karadeliği nihayetinde bir beyazdeliğe çevirip içine düşen herşeyi tekrar evrene dağıtacak.
Bir karadeliğin içine düştüğümüzde neler olacağı konusundaki fikirler bunlarla bitmiyor tabii. Ama en öne çıkan düşünceler bunlar. Uzlaşı noktası ise her halükarda pek de sevimli olmayan bir ölümle karşı karşıya kalacağımız gerçeği. Karadeliğe yaklaştıkça ısınacak ve yüzeye vardığınızda ise sadece küçük tel şeklinde şeritler olacaksınız.
Sıkça sorulan sorular
Bir karadelik -eğer ışığın dahi kendisinden kaçmasına izin vermiyorsa- nasıl fotoğraflanabilir?
Gördüğümüz fotoğraf bir karadelikten ziyade bir karadeliğe düşen maddenin fotoğrafı. Fotoğraftaki hiçbir şey karadelikten yayılmamakta. Çok büyük bir enerjiyle içeri doğru çekilmekte.
Gözlemlenen karadelik ne kadar büyük?
M87 Güneş’in kütlesinin 7 milyar katından daha fazla bir kütleye sahip. 100 milyar kilometre genişliğe sahip olan bu karadelik için bizim tüm Güneş Sistemimiz küçük bir atıştırmadan ibaret.
Bu fotoğrafta olay ufku nerede?
Fotoğrafta olay ufku parlak bölümün hemen sonundaki siyah alan. Çevredeki madde tam bu noktadan bir daha dönemeyecek şekilde karadeliğin içine düşüyor.
Karadeliğe düşen madde bir tarafta neden daha parlak?
Çünkü karadeliğin de bir yörüngesi var. Parlak olan taraf karadeliğin ekseninin bize bakan tarafı. Burada çekim eksenin olduğu tarafa göre daha az bu nedenle bize bakan taraftaki ışık daha parlak gözüküyor.
Bu fotoğraf Genel İzafiyet ve Kuantum teorisinin öne sürdüğü bilgilerle ne kadar uyumlu?
Elimizdeki bu fotoğraf şu anda Genel İzafiyet teorisiyle oldukça uyumlu. Bilim insanları olay ufkunun çok daha yüksek çözünürlüklü fotoğraflarını elde ederek bu ekstrem bölgede kuantum ve izafiyetin nasıl buluştuğunu görmeyi umuyor.
Olay ufku nedir?
Işık ve maddenin artık kaçamadığı bölgeyi sınırlayan kuşağa “olay ufku” adı verilir. Olay ufku, herhangi bir fiziksel incelemede bulunamadığımız bir uzay parçasıdır. Ne olay ufkundan ötesini bilinen yasalarla açıklama olanağı vardır, ne de orada ne olup bittiğini bilmenin bir yolu vardır. Bir yıldızın olay ufku, yıldızın çökmeden önceki kütlesiyle orantılıdır. Örneğin kütlesi 10 güneş kütlesi olan bir yıldız içe çöküp kara delik haline geldiğinde çapı 60 km. olan bir olay ufkuna sahip olur. Bir kara delik madde yuttukça olay ufkunu genişletir, olay ufku genişledikçe de daha güçlü çekim alanına sahip olur. Kara deliğin olay ufkunda teorik olarak zaman tümüyle durmaktadır. Kimi kara deliklerde iki olay ufku vardır.
Kimileri “olay ufku” terimi yerine kara deliğe pek uygun olmamakla birlikte “kara deliğin yüzeyi” terimini kullanırlar. (Terimin uygun olmamasının nedeni, bir gezegen veya yıldızdaki gibi katı ve gazlardan oluşan bir yüzeyinin olmamasıdır.) Fakat burada birtakım özel nitelikler gösteren bir bölge söz konusu değildir; bir gözlemci kara deliğe ufku aşacak kadar yaklaşmış olabilseydi, kendisine yüzey izlenimi sağlayacak hiçbir özellik veya değişim hissedemeyecekti. Buna karşılık geri dönme girişiminde bulunduğunda, artık bu bölgeden kaçamayacağının farkına varmış bulunacaktı. Bu, adeta “dönüşü olmayan nokta”dır. Bu durum, akıntısı güçlü bir denizde, akıntıdan habersiz bir yüzücünün durumuna benzetilebilir.
