Galaksimizin merkezindeki kara deliğin etrafında dans eden bir yıldız bulundu

Geceleri gökyüzüne baktığımızda kaç yıldız görürüz? Genelde kentlerde yani ışık kirliliğinin yüksek olduğu yerlerde yaşadığımız için havanın en açık olduğu bir  gecede bile en fazla 2500 tane. Dünyanın en karanlık noktalarından birine gittiğinizi düşünün şimdi, örneğin Şili’deki Atacama Çölü’ne. Oradan baktığınızda bile 9000’den fazla yıldızı göremezsiniz. Gündüzleri zaten saymıyorum çünkü güneş o kadar parlak ki ondan başka yıldız göremiyoruz. 

Geceleri çıplak gözle görebildiğimiz o binlerce yıldızın tamamı dünyanın ve güneşin de içinde bulunduğu yüz milyarlarca yıldızdan oluşan samanyolu galaksisinin bir parçası. Galaksimizde en az 100 ila 400 milyar arasında yıldız olduğu tahmin ediliyor. Ve bu yıldızlar da bir merkezin etrafında dönüyor, buna galaksi merkezi adı veriliyor. 

Nasıl güneş sisteminde Dünya ve diğer gezegenler, Mars, Venüs, Merkür güneşin etrafında dönüyorlarsa, Güneşin de dahil olduğu tüm bu diğer yüz milyarlarca yıldız da bir merkezin etrafında dönüyor. Peki galaksinin o merkezinde ne var? Çok büyük bir güneş mi? Yaklaştınız…

Teknik olarak ifade edecek olursak o bölgede çok parlak ve çok yoğun bir astronomik radyo kaynağı var: Sagittarius A* (Sagittarius A-yıldız). Bizden sadece 26000 ışık yılı uzaklıkta olan bu bölge uzun bir süredir gök bilimcileri tarafından inceleniyor. Oradaki yıldızların hareketleri gözlemleniyor ve o yıldızlardan özellikle biri var ki -S2 yıldızı- yörüngesi 27 yıldır takip ediliyor. Bu gözlemlerin sonucunda galaksinin merkezinde dev bir güneş değil ama bizim güneşimiz gibi 4 milyon tanesinin kütlesine sahip dev bir kara delik olduğu sonucuna varıldı. 2018 yılında bu sonuca ulaşan Almanya’daki Max Planck Enstitüsü’nde çalışan araştırmacılar S2 yıldızının hareketlerini izlemeye devam ettiler ve dün en az 2 yıl önceki kadar önemli bir başka sonuca ulaştılar ve 16 Nisan 2020 tarihli yeni bir makalede bulgularını yayımladılar. 

Buna göre S2 yıldızı elips dışı bir yörüngede o dev kara deliğin etrafında dönüyor. Üstelik onun bu hareketi 100 yıl önce Einstein tarafından ortaya atılan genel görelilik kuramının öngörüleriyle de örtüşüyor. 

Peki bu neden önemli? Einstein öncesinde klasik mekanik vardı ve Newton’un kütleçekim yasası geometrik bir şekilde tanımlanabiliyordu. Gezegenler nasıl bir yörüngeyi takip eder? Elips şeklinde…

Oysa genel görelilikte herhangi bir yörüngenin apsisi yani yörüngesel hareket eden bir cismin sistemin kütlesinin merkezine en yakın olduğu yeri devinmeye başlar. Ufak açılarla döner. Dolayısıyla yörünge eliptik, dönmekte olan bir elipse benzer. Bu yörüngeyi çizmeye başlarsanız, rozet denilen bir şekil ortaya çıkar. Bizde de kullanılan ve etkinliklerde göğsümüze taktığımız rozetler vardır ya… İşte o şekil. Zaten bizdeki Rozet kelimesi, Fransızca ve İngilizce’deki rose kökünden geliyor. Gül demek bu. Kısaca Einstein’ın genel görelilik teorisine göre gök cisimleri eliptik değil gül şeklinde bir yörünge takip etmesi gerekir.

Fakat Einstein tüm bunları 1907 yılında serbest düşen bir gözlemciyi ele alan basit bir düşünce deneyinden yola çıkarak buldu. Tabi sadece düşünmedi, 8 yıl boyunca üzerinde çalışarak bugün Einstein alan denklemleri olarak bilinen çalışmasını ortaya koydu. Onun sadece öngörüye dayalı olarak biçimlendirdiği bu alan denklemlerinin ilk kesin ve sıfırdan farklı çözümünü 1 yıl sonra 1916’da astrofizikçi Karl Schwarzschild bulmayı başardı. Schwarzschild metriği adı verilen bu çözümlerle, kütleçekimsel içe çökmenin son evrelerinin, yani bugün bilinen adıyla karadeliklerin tanımının temelleri ortaya konuldu.

Aradan 100 yıldan uzun bir süre geçtikten sonra dün, galaksimizin merkezindeki en büyük kara deliğin etrafında dönen bir yıldızın tam da böyle bir yörüngeyi takip ettiği ilk kez kanıtlandı.

Gelin şimdi sizi Şili’den galaksimizin merkezine uzanan kısa bir yolculuğa çıkarayım. Neden Şili’den çünkü ülkenin kuzeyindeki Atacama Çölü gökyüzünü incelemek için çok elverişli bir yer. 365 günün 340’ında hava açık. O yüzden orada çapı 8.2 metre olan dört tane teleskop var. “Very Large Telescope – Çok Büyük Teleskop” adı verilen bu araçları ve öncesinde başka teleskopları da kullanan araştırmacılar 30 yıla yakın bir süredir galaksimizin merkezini inceliyorlar. Bu süre içerisinde yapılan 330 ölçümün sonucunda merkeze yakın yıldızların yörüngeleri tespit edilmiş. Sagittarius A-yıldız adı verilen bu bölgedeki yıldızlardan S2 yıldızı 2 yıl önce Mayıs 2018’de kara deliğe çok yakın bir mesafeden geçti. 

“Çok yakın” derken astronomik ölçülerde çok yakın. Yoksa en yakın olduğu noktada bile 20 milyar kilometre uzaklıkta olduğu için kara delik tarafından yutulmuyor. Fakat o en yakın noktadan geçerken elipse benzeyen yörüngesi deviniyor. Yine aynı şekilde kara deliğe 16 yıl sonra yaklaşacak ve biraz daha devinecek. 16 yıllık her bir yörünge dönüşünden sonra bu devinimler de devam edeceği için ortaya rozet şeklinde bir yörünge çıkacak. 

Bu gözlem ve sonucu benim çok ilgimi çektiği için sizlerle de sıcağı sıcağına Pazar gününü beklemeden paylaşmak istedim. Çünkü Pazar günü sizlere başka bir sürprizim olacak, şimdiden belirteyim. Sabah 9:00’da videoyu yayına verir vermez buralarda olmaya çalışın. Artık hatırlatıcı alarm düğmesine mi dokunursunuz başka bir şey mi yaparsınız bilemem. Bugün için de eğer S2 yıldızının yörünge şekli hoşunuza gittiyse bilgisayarınızda ya da telefonunuzda kullanabileceğiniz bir duvar kağıdı hazırladım, onu indirip kullanabilirsiniz.

Çünkü sadece şeklin bu tasarımı değil, o tasarımın sembolik anlamı da benim için çok değerli, paylaşılmaya değer. Sadece galaksimizin merkezinde dev bir kara delik olduğu teorisini güçlendirdiği için değil. Evet galaksimizin kalbi delik olabilir. Ama etrafında yıldızlar dans ediyor. Yıldızlar galaksimizin kalbinde bir gül resmi çiziyor.