Kara deliklerin ‘dalma bölgeleri’; kanıtlar, Einstein’ı doğruladı

16 Mayıs 2024

Oxford bilim insanları, birçok kişinin tespit edilemez olduğunu düşündüğü bir alana, plazmanın kara deliğe son inişini gözlemledi.

Evrendeki en uç ortamlardan birine ilişkin ilk gözlemler, Albert Einstein’ın, Isaac Newton’a karşı bir zaferini daha tescillemiş oldu.

Oxford Üniversitesi’ndeki astrofizikçiler, yok olmaya mahkum bir yıldızdan gelen maddenin, var olduğu düşünülen ancak daha önce hiç tespit edilmemiş, Newton’un hareket yasalarının geçersiz olduğu bir uzay-zaman bölgesinden geçerek bir kara deliğe doğru son inişini gerçekleştirdiğini gördü.

Madde bir kara deliğe doğru çekilirken, plazma halindeki ultra sıcak parçacıklardan oluşan dönen bir disk oluşturur. Newton’a göre, bu parçacıklar olay ufkuna yaklaşırken dairesel bir yörünge izlemeye devam etmelidir; bu sınırın ötesine ışık bile kaçamaz, çünkü çekim kuvveti çok güçlüdür.

Buna karşın Einstein’ın teorileri, parçacıklar bir kara deliğe yeterince yaklaştıklarında dairesel yörüngeleri takip etmelerinin imkansız hale geldiğini öne sürer. Bunun yerine ışık hızına yakın bir hızla kara deliğe doğru “dalarlar”. Oxford’dan bir ekibin öncülüğünde, uluslararası bir gökbilimci ekibinin şimdi var olduğunu gösterdiği şey işte bu “dalma bölgesi”dir.

Nehir şelaleye dönüşüyor
Çalışmayı yöneten Oxford’dan fizikçi Andrew Mummery, “Bu, bir yıldızın dış kenarından sıyrılan plazmanın, yaklaşık 10.000 ışık yılı uzaklıktaki bir sistemde gerçekleşen bir süreç olan, bir kara deliğin merkezine son düşüşünü nasıl geçirdiğine ilk bakış. Gerçekten heyecan verici olan şey, galakside çok sayıda kara delik olması ve artık bilinen en güçlü yerçekimi alanlarını incelemek için bunları kullanmakta güçlü ve yeni bir tekniğe sahip olmamız.”

Mummery ve ekibi, Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki bir araç da dahil olmak üzere uzayda bulunan teleskoplardan toplanan verileri kullandı. Bunlar olay ufkunu geçmenin eşiğinde olan fotonları ya da ışık parçacıklarını yakaladı.

Mummery, “Einstein’ın teorisi bu son dalmanın var olacağını öngörüyordu, ancak bunun gerçekleştiğini ilk kez gösterebildik. Bunu bir nehrin şelaleye dönüşmesi gibi düşünün. Şimdiye kadar nehre bakıyorduk. Bu bizim şelaleyi ilk görüşümüz.”

Astrofizikçiler onlarca yıldır dalan bölgenin tespit edilip edilemeyeceğini tartışıyorlardı.

Mummery sözlerine şunları ekledi: “Bunun kara deliklerin incelenmesinde heyecan verici yeni bir gelişmeyi temsil ettiğine ve etraflarındaki bu son bölgeyi araştırmamıza olanak sağladığına inanıyoruz. Ancak o zaman yerçekimi kuvvetini tam olarak anlayabiliriz. Plazmanın bu son dalışı bir kara deliğin en ucunda gerçekleşir ve maddenin yerçekimine mümkün olan en güçlü biçimde tepki verdiğini gösterir.”

Bulgular Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde yayımlandı.

 

KAYNAK: https://www.physics.ox.ac.uk/news/first-proof-black-hole-plunging-regions