10 Nisan’da astronomlar kara deliklerle ilgili “çığır açıcı bilgiler” açıklayacak

Bu hafta bilim dünyasında heyecan verici bir gelişmeyle ilgili önemli bir duyuru yapıldı. 10 Nisan 2019’da “Event Horizon – Olay Ufku Teleskopu Projesi”nde çalışan astronomlar 2017’den beri kara deliklerle ilgili sürdürdükleri çalışmanın sonuçlarını açıklayacaklarını söylediler. Konuyla ilgili yaptıkları duyuruda “groundbreaking result” ifadesini kullanmışlar ki bu “çığır açıcı sonuç” demek.

10 Nisan 2019’da bir canlı yayınla açıklayacaklar bu sonuçları. Aynı zamanda eş zamanlı olarak dünyanın 6 farklı noktasında basın toplantıları düzenlenecek: Brüksel, Santiago, Şangay, Tokyo, Taipei ve Washington kentlerinde. Sonuçların önemi nedeniyle daha pek çok kentte uydu-etkinlikler yapılabileceği de duyuruya eklenmiş. Biliyorum biraz bilim-kurgu filmlerindeki uzaylı istilası haberlerine benzedi bu ama resmi kaynaklardan okuduğum bilgileri üzerine hiçbir şey eklemeden aktarıyorum sizlere.

Arkadaşlar büyük bir ihtimalle haftaya ilk kez bir kara deliğin fotoğrafını göreceğiz. Daha doğrusu onun “olay ufku”nun fotoğrafını… Çünkü kara delik adı üstünde ışığın bile kendisinden kaçamadığı için kara olan bir delik. Onların varlığını teorik olarak biliyoruz. Bugüne kadar hiç görmedik. Şimdi Interstellar filmini izleyenler hatırlayacaktır, o filmde bir kara delik vardı ama kendisini göremediğimiz için etrafındaki olay ufkunu bize görsel efektlerle göstermişlerdi. Kurgusal bir film olmasına rağmen teorik fizikçiler tarafından hazırlanan en güncel modellere göre simüle edilmişti. Bugüne kadar gösterilen tüm kara delikler de yine bilim insanları tarafından hazırlanmış buna benzer simülasyonlardı.

Mesela şu simülasyona bir bakın. Burada 600 km uzaktan bir kara deliğin nasıl göründüğü simüle edilmiş. Olay ufku sadece 75 kilometre genişliğinde. Ancak bu kara delik 10 güneş kütlesine sahip. Ne demek bu? Bizim güneşimizin içine yaklaşık 1 milyon 300 bin dünya sığabilir. Şimdi bunun 10 katını hayal edin. Sonra da bu büyüklükteki bir yıldızın kara deliğe dönüştüğünü düşünün. İşte böyle bir kara deliğin olay ufku sadece 75 km genişliğinde olurdu. Bu kütlede bir karadeliğin, bu uzaklıkta yarattığı ivmelenme, Dünya yüzeyindekinin yaklaşık 400 milyon katı.

Eğer dünyayı bir kara delik yapmak isteseydik, içindeki her şeyle birlikte sıkıştırıp bir pinpon topu haline getirmemiz gerekirdi. İşte bu kendisi küçük kütlesi çok büyük olan kozmik cisimleri bugüne kadar doğrudan gözlemleyemedik. Çeşitli dalga boylarını kullanan dolaylı gözlem teknikleri sayesinde keşfedildiler.

Peki neden bu etkinlik için “çığır açıcı” gibi çok iddialı bir ifade kullanılıyor? Çünkü konu ta 100 yıl öncesine uzanıyor. Einstein’ın genel görelilik kuramını açıkladığı zamanlara. Bu kuram kütle çekiminin uzay zamanı büktüğünü söylemişti. Uzay zamanı bir kumaş gibi düşünün. Onun üzerine bıraktığınız top kumaşı nasıl büküyorsa kütle çekimi de uzay zamanı öyle büküyor demişti Einstein. Bu durumda kendisi yeterince küçük ama kütlesi çok büyük bir obje arkasında bir olay ufku oluşturur. O noktada kütle o kadar büyüktür ki ışık bile kendisinden kaçamaz. O gün bugündür astronomlar ve teorik fizikçiler bu cisimlerin hemen her galaksinin merkezinde yer aldığını buldular. Ama bugüne kadar herhangi bir teleskopla hiç kara delik gözlemlenmedi.

İşte “EHT – Event Horizon Teleskobu Projesi” tam olarak bu iş için başlatıldı. Bir kara deliğin fotoğrafını çekebilmek için. Her galaksinin merkezinde bir kara delik olduğunu düşündükleri için de en başta kendi galaksimiz olan Samanyolu’nun merkezindeki kara deliği araştırmaya başladılar. Videonun başında size güneşin 10 katı kütleye sahip bir kara delik simülasyonu göstermiştim ya. Samanyolu galaksisinin merkezindeki kara deliğin kütlesinin güneşimizinkinden öyle 10 kat, 100 kat, 1000 kat değil 4 milyon kat daha büyük olduğu düşünülüyor. 4 milyon güneşin sıkışmış hali. Fakat Samanyolu Galaksisi’ni de öyle küçük bir şey sanmayın. Bu kara deliği dünyadan gözlemlemek, İstanbul’dan Hindistan Yeni Delhi’deki bir pinpon topunu gözlemlemeye çalışmak gibi bir şey.

Bu kara deliğin etrafında sıcaklığı milyarlarca dereceye ulaşan gazlar var. İşte bunların sayesinde merkezindeki kara deliği bir silüet olarak görebilme ihtimalimiz var. Olay ufkundan yola çıkan ışık etrafına dairesel olarak yayılıyor olsa da aradaki mesafeden ötürü dünyaya ulaştığında neredeyse düz bir dalga olarak geliyor. Bunu yakalayarak bir fotoğrafa dönüştürebilmek için de dünya büyüklüğünde bir teleskopa ihtiyaç var.

EHT bu büyüklükte bir teleskobu simüle edebilmek için dünyanın dört bir tarafındaki teleskoplardan bir ağ oluşturdu. Teleskop interneti gibi bir şey 🙂 Her bir teleskop kara deliğin olay ufkundan gelen radyo dalgalarını yakalayıp kaydetti. Sonra da bu bilgiler birleştirilerek genel fotoğraf ortaya çıkartılacak. Bu işlemin başarılı olarak yapılabilmesi için tüm teleskopların çok büyük bir hassasiyetle senkronize edilmesi gerekiyor. Eğer bu senkronizasyon sağlanamazsa ne olur? Bulanık çıkar. Tıpkı fotoğraf çekerken elimizi titrettiğimizde bulanık çıkması gibi. Dünya büyüklüğünde bir fotoğraf makinesini titretmeden fotoğraf çekmeyi istiyorsanız atomik bir hassasiyete sahip olmanız gerekir. Bunun için kullanılan teleskopların bulunduğu lokasyonlara atom saatleri yerleştirilmiş. Bunlar o kadar hassas ki 100 milyon yılda ancak 1 saniye şaşabiliyorlar. İşte böylesi bir hassasiyetle kaydedilen bilgilerin boyutu da çok büyük. İnternetten gönderilemeycek kadar büyük. O yüzden yaklaşık 2 yıl önce Nisan 2017’de dünyanın dört bir tarafındaki radyo teleskoplar tarafından yapılan gözlemin sonucunda elde edilen veriler büyük sabit disklere kaydedilip projenin merkezindeki bilgisayarlara gönderilmiş. Buradaki süper bilgisayarlar da gelen verileri ve onların zaman bilgilerini işleyerek birleştirmeye başlamış. Aslında sonuçların daha önce ortaya çıkması bekleniyordu ancak yapılan işlemin zorluğu nedeniyle bugüne kadar uzadı.

Önümüzdeki hafta tam olarak 10 Nisan 2019 Çarşamba günü TSİ 16:00’da canlı yayınla açıklanacak olan bu sonuçlar bizim başta kara delikler ve kütle çekimi olmak üzere evren hakkındaki bilgilerimize çok önemli yeni şeyler katabilir.