NASA’nın James Webb sonrası Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu‘nun üzerinde çalışıyor. Ajans bu teleskobu kullanarak kökenleri Büyük Patlama’ya kadar uzanan kara delikleri nasıl avlayacağını açıkladı. Ancak bunlar akıllara ilk olarak gelen devasa kara delikler olmayacak. Bunun tam aksine NASA, çok daha küçük kara delikleri arayacak. NASA gözünü küçük kara deliklere dikti
Kara delik dediğimiz zaman akıllara ilk olarak galaksimizin merkezindeki gibi süper kütleli kara delikler veya Güneş’in birkaç yüz katı kadar büyük olan yıldız kütleli kara delikler geliyor. Ancak bilim insanları evrenin, Dünya kütlesinde kara deliklerle de dolu olabileceğine inanıyor. Hatta bu kara deliklerin potansiyel olarak büyük bir asteroit kadar düşük kütleye sahip olabileceği belirtiliyor.
Bilim insanlarına göre bu tip küçük karadelikler esasında zamanın başlangıcından bu yana, yaklaşık 13,8 milyar yıl öncesinde bile var olmuş olabilirler. Bu tanımlamalar altında bu tip kara deliklerin “ilksel kara delikler” olarak adlandırmaları da sürpriz değil. Öte yandan bugüne kadar bu kara delikler sadece teori seviyesinde kalmış durumda, ancak 2026 veya 2027 yılında fırlatılması planlanan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu bunu değiştirebilir.
Şimdiye kadar var olduğu doğrulanan en küçük kara delikler, büyük yıldızların çekirdeklerinde nükleer füzyon için gereken yakıtın tükenmesiyle oluşan yıldız kütleli kara deliklerdir. Bu tür bir füzyon sona erdiğinde, bu yıldızlar kendi yerçekimlerinin etkisi altında çökerler. Evrenin başlangıcında ise koşullar daha farlıydı. Bilim insanlarına göre kozmos sıcak, yoğun ve çalkantılı bir durumdayken, çok daha küçük madde yığınlarının çökmesine ve kara deliklerin doğmasına izin vermiş olabilir. Tüm kara delikler “olay ufku” adı verilen ve ötesinde ışığın bile yerçekimsel etkilerinden kaçamayacağı bir dış bölgeye sahip. Bir olay ufkunun kara deliğin tekilliğine olan uzaklığı ise kara deliğin kütlesi belirliyor. Bu mesafe, Güneş’in yaklaşık 2,4 milyar katı kütleye sahip Messier 87 için 24,8 milyar kilometre iken Dünya kütlesindeki ilksel kara delik için küçük bir madeni para genişliğinde olacaktır.
Ancak pek çok araştırmacı, Stephen Hawking’in de etkisiyle, mevcut evrende ilksel kara deliklerin var olduğu görüşünü desteklemiyor.
Kara delikler ölebilir mi?
Bu düşünce Stephen Hawking’in “Hawking radyasyonu” teoremine dayanıyor. Hawking’e göre kara delikler bile sonsuza kadar yaşayamaz zira bu yapılar bir tür termal radyasyon sızdırıyor. Kara delikler Hawking radyasyonu sızdırdıkça kütle kaybederler ve sonunda buharlaşırlar. Bir kara deliğin kütlesi ne kadar küçükse, Hawking radyasyonunu o kadar hızlı sızdırması ve haliyle büyüklerinden daha erken ölmesi gerekiyor.
Dolayısıyla ilsel kara deliklerin 13,8 milyar yıl boyunca nasıl hayatta kaldıklarını açıklamak oldukça zor. Zaten Nancy Grace Roman’ın görevi de bu. Eğer ilksel kara delikler bulunursa bu, fizikteki pek çok prensibin gözden geçirilmesi anlamına gelecek. Bu durum galaksi oluşumundan evrenin karanlık madde içeriğine ve kozmik tarihe kadar her şeyi etkileme potansiyeline sahip.
İlksel kara delikler nasıl bulunacak?
Daha büyük kara delikleri bulmak bile çok zorken bu küçük kara delikleri nasıl bulacağız? Bilim insanlarına göre ilksel kara delikleri tespit etmenin tek yolu Albert Einstein’ın 1915’te geliştirdiği ve Genel Görelilik olarak bilinen yerçekimi teorisindeki bir ilkeyi kullanmaktan geçiyor. Genel Görelilik, kütlesi olan her şeyin uzay ve zaman dokusunda bir eğriliğe neden olduğunu öngörür. Bu da, cisimlerin arka planlarından gelen ışığın yol boyunca bükülmesiyle sonuçlanıyor. Bilim insanları bu olguyu kütleçekimsel merceklenme olarak duymuş olabilirsiniz.
Kütleçekimsel merceklenme, evrendeki büyük kütleli cisimlerin (galaksi kümeleri gibi) ışığı büktüğü bir olaydır. Bu bükülme, tıpkı bir merceğin ışığı odaklaması gibi, uzaktaki nesnelerin görünür hale gelmesini veya görüntülerinin çoğalmasını sağlayabilir. Bir el fenerinin ışığını bir mercekten geçirerek duvara yansıtmayı düşünün. Mercek, ışığı bükerek duvara farklı bir şekilde düşmesine neden olur. Kütleçekimsel merceklenme de buna benzer şekilde çalışır.
Mercekleme nesnesi, ilkel bir kara delik gibi kütle olarak daha küçükse, mercekleme etkisi de haliyle küçük olacaktır ancak yine de arka plan kaynaklarının parlaklaşmasına neden olabilir. Buna da mikro merceklenme adı veriliyor.
Şu anda mikro mercekleme, uzayda başıboş gezegen gezegenleri tespit etmek için kullanılıyor. Bu modelle bilim insanları Nancy Grace Roman’ın Dünya kütleli haydut gezegenlerin tespitini 10 kat artırabileceğine inanıyor. Yapılan önceki araştırmalar bir yıldızın etrafında dolanmayan ve haydut gezegen olarak ifade edilen cisimlerden trilyonlarca olduğunu ortaya koymuştu. Haliyle bu nesnelerin bolluğu, Dünya kütlesindeki bu nesnelerin bazılarının aslında ilksel kara delikler olabileceği spekülasyonlarına yol açtı. Nancy Grace Roman, iki nesne arasındaki farkı bilim insanları için netleştirecek.