Kâinattaki en büyük şeyler...
...kara deliklerdir.
Gezegenler veyahut yıldızlar gibi gök cisimlerinin aksine...
...onların fiziksel bir boyut limiti bulunmamaktadır...
...ve tam anlamıyla sonsuza dek büyümeye devam edebilirler.
Fakat gerçekte...
...ufacık olanlarından evrende var olan en büyük tek parça cisim olanlarına...
...farklı türlerde kara deliklerin oluşabilmesi için belli şeylerin gerçekleşmesi gereklidir.
Peki kara delikler nasıl büyür...
...ve en büyüğü ne kadar büyüktür?
ᴛüʀᴋçᴇ çᴇᴠiʀi: @yigithan.kilinc
Bu videoda, kara deliklerin nasıl işlediklerinden ya da nasıl oluştuklarından bahsetmeyeceğiz.
Zira onları, kara delik ve nötron yıldızı serilerimizde detaylıca konuşmuştuk.
Daha sonra o videoları da izleyebilirsiniz isterseniz.
Şimdilik bu videoda, kâinatta var olan en büyük cismi bulmaya odaklanacağız.
Yolculuğumuza çok ama çok küçük olanlarla başlayalım:
iʟᴋᴇʟ ᴋᴀʀᴀ ᴅᴇʟiᴋʟᴇʀ
En ufak türdeki bu kara delikler var olabilir veya olmayabilirler.
Ama eğer varsalar, muhtemelen kâinattaki en eski cisimlerdir...
...atomlardan bile eskidirler hatta.
Büyük Patlama'nın hemen ardından oluşmuşlardır.
O zamanlarda evren öyle şiddetli bir enerji ile sıkışık hâldeydi ki...
...etrafından azıcık daha yoğun olan herhangi bir ufak boşluk...
...bir kara delik oluşturabiliyordu.
Şu anda hâlâ var olabilecek en küçük ilkel kara delik...
...1 trilyon kg civarı bir kütlede olurdu.
Büyük bir dağın kütlesinde yani.
Ama buna rağmen bir protondan daha büyük boyutta olmazdı.
Dünya'nın kütlesine sahip bir ilkel kara delik, yaklaşık bir madeni para boyutunda olurdu.
Bu da, onları bulması aşırı derecede zor yapmaktadır.
Dolayısıyla henüz bir ilkel kara delik gözlemleyebilmiş değiliz.
Eğer gerçekten varsalar...
...gökadaları bir arada tutan “karanlık madde” adını verdiğimiz gizemli şey bile olabilirler.
Var olduklarını KESİN olarak bildiğimiz kara delik türlerine geçiş yapalım hadi:
ʏıʟᴅıᴢ ᴋüᴛʟᴇʟi ᴋᴀʀᴀ ᴅᴇʟiᴋʟᴇʀ
Bir kara delik oluşturmak için...
...yeterli miktarda maddeyi o kadar sıkıştırmalıyız ki içlerine çöksünler.
Sonrasında, oluşan kara deliğe ne kadar fazla madde atarsak o kadar büyük hâle gelecektir.
Günümüzdeki evrende...
...sadece en şiddetli kozmik olaylar kara deliklerin oluşabilmesi için gerekli şartları sağlamaktadır:
Örneğin, nötron yıldızlarının birleşmesi (yani kilonovalar)...
...veya devasa kütleli yıldızların çekirdeklerine çökerek süpernova patlaması oluşturması.
Buradan itibaren, işimize yarayabilecek bir birim olarak Güneş'in kütlesini kullanacağız.
Bu kütle, yaklaşık olarak 2 milyon trilyon trilyon (2×10³⁰) kilogramdır.
Bilinen en ufak kara delik, 2.7 güneş kütlesine sahiptir.
Yaklaşık 16 kilometre genişliğinde, Paris'i kaplayabilecek büyüklüktedir.
Bir başka hafif sıklet kara delik ise, V723 Mon kızıl dev yıldızının yoldaşıdır.
Bu yıldız, bizim Güneş'imizden yarıçapça 24 kat büyüktür...
...yani yaklaşık 30 milyon km çapındadır.
Ama buna rağmen...
...yalnızca 17.2 km çapından olan ufacık bir kara deliğin etrafında dönmektedir.
Yıldıza zorbalık eden bu ufak şey, yıldızdan o kadar küçüktür ki...
...karşılaştırmada zar zor görülebilir.
Bilinen en büyük yıldız kütleli kara deliklerden biri ise M33 X-7'dir.
Şu anda vaktini, 70 güneş kütlesinde olan bir mavi devi ağır ağır yiyerek geçirmektedir.
Yıldızdan çalınmış olan maddeler, kara deliğin etrafında gidere akan su gibi döndüğünde...
...sürtünme sebebiyle maddeler, Güneş'ten 500,000 kat daha parlak bir şekilde ışıyabilecek sıcaklığa ulaşır!
Ama buna rağmen, X-7 sadece 15.65 güneş kütlesindedir ve 92 kilometre çapındadır.
Hemen hemen Korsika Adası'nı gölgeleyebilecek kadar büyüktür yani.
Kara delikler, daha da büyüyebilmek için ya çok miktarda yıldız tüketmeli...
...ya da daha iyisi...
...birbirleriyle birleşmelidir.
Bu birleşmeleri tespit etmeyi mümkün kılan araçlar çok yeni olduğundan...
...şu anda bir sürü heyecan verici şey keşfetmekteyiz.
Mesela, 17 milyar ışık yılı uzaktaki bir gökadada keşfettiğimiz iki büyük kütleli kara delik gibi.
Birbirleri etrafında şiddetle dönerek kütleçekimsel dalgalar formunda...
...Samanyolu'ndaki tüm yıldızların 4400 yıl içinde yaydığı toplam ışıktan daha çok enerji yaydılar!
Oluşturdukları yeni kara deliğin boyutu yaklaşık Almanya kadardı ve 142 güneş kütlesine sahipti.
Buradan sonra, boyutlarda tuhaf bir aralık ile karşılaşmaktayız.
150 güneş kütlesine kadar bir sürü kara delik mevcut...
...fakat sonrasında ise uzun bir süre boyunca hiçbir şeyle karşılaşmıyoruz.
Ta ki, bir anda MİLYONLARCA kat daha büyük kütleli kara deliklere ulaşana dek!
Ki bu, biraz kafa karıştırıcı...
...çünkü kara deliklerin devamlı olarak büyüdüğünü sanıyorduk.
Fakat en büyük kara delikler için...
...bu süreç, günümüzdeki varlıklarını açıklamada yeterince hızlı değildir.
Evren, sözünü ettiğimiz bu süper kütleli kara deliklerin...
...yıldızları yiyerek ve birbirleriyle birleşerek oluşabilmesi için yeterince yaşlı değildir.
Bunları oluşturan başka bir şey olmalı.
Evrendeki en büyük kara deliklerin nasıl oluştuğunu açıklamak için...
...bir zamanlar var olmuş en büyük yıldızlara ihtiyacımız olabilir:
ᴋᴀʀᴀ ᴅᴇʟiᴋ ʏıʟᴅıᴢʟᴀʀı (ʏᴀʀıᴍ ʏıʟᴅıᴢʟᴀʀ)
Boyutlarını kavrayabilmek için, onları günümüzde var olan en büyük yıldızlarla karşılaştırabiliriz.
Güneş'imiz bunların yanında ufak bir kum tanesi gibi kalmaktadır.
Kara delik yıldızlarının gerçekten de var olup olmadığını bilmiyoruz...
...ama konu çok hızlı büyüyen kara deliklere geldiğinde...
...bu yıldızlar epey ilginç bir konsepttir.
Bu fikre göre, evrenin ilk zamanlarındaki madde yoğunluğu o kadar fazlaydı ki...
...kara delik yıldızları, Güneş'imizin binlerce katı kütlelere ulaşabilmişti.
Bu yıldızların çekirdekleri, kendi ağırlıkları altında o kadar çok ezilmiş olabilir ki...
...yıldız halen oluşum aşamasındayken çekirdekleri kara deliğe dönmüş olabilir.
Günümüzdeki böyle bir süreçten geçse kendilerini yok edecek yıldızların aksine...
...kara delik yıldızlarının içinde amansız bir denge sağlanabilir.
Kütle çekimi, süper kütleli yıldızı sıkıştırıp içteki kara deliği besleyerek...
...ona doğru çekilen maddeleri o derece yüksek bir sıcaklığa çıkarmış olabilir ki...
...radyasyon basıncı sebebiyle yıldız dengede kalmış olabilir.
Böylece de, hızlı bir şekilde büyüyen bu kara delikler...
...kara delik yıldızlarını milyonlarca sene boyunca içten tüketip...
...şu anda var olan herhangi bir yıldız kütleli kara delikten çok daha büyük hâle gelmiş olabilirler.
Bunlar, Güneş'in birkaç bin katı kütleye sahiptir ve Dünya'dan daha büyüktür.
Bu kara delikler, süper kütleli kara deliklerin ilk baştaki hâlleri olabilir.
süᴘᴇʀ ᴋüᴛʟᴇʟi ᴋᴀʀᴀ ᴅᴇʟiᴋʟᴇʀ
Ve işte, evrenin sultanlarına ulaşmış bulunmaktayız...
...yani var olan en büyük tek parçadan oluşan cisimlere.
Çoğu gökadanın merkezinde bir süper kütleli kara delik bulunur...
...ve bu şeyler kocamandır!
Samanyolu'nda, Sagittarius A* isminde ve ≈ 4 milyon güneş kütlesinde bir süper kütleli kara deliğimiz vardır.
Bu kara delik oldukça sakindir ve kendi hâlinde takılmaktadır.
Orada bir yerlerde olduğunu biliyoruz...
...çünkü boş gibi gözüken bir alanda birkaç sayıda yıldızın döndüğünü gözleyebiliyoruz.
Ve bu kara delik, olağanüstü kütlesine rağmen Güneş'ten yarıçapça yalnızca 17 kat büyüktür.
Çoğu dev yıldızdan küçüktür ama milyonlarca kat daha kütlelidir.
Süper kütleli kara delikler, aşırı kütleli olup gökadaların merkezinde yer aldığından...
...çoğu kişi onları, Güneş Sistemi'nde Güneş'e benzermiş gibi düşünür.
Her şeyi birbirine bağlayıp yörüngeye girmeye zorlayan bir çapaymış gibi yani.
Ancak, bu bir yanlış anlamadır.
Güneş, Güneş Sistemi'ndeki tüm kütlenin %99.86'sını oluştururken...
...süper kütleli kara delikler, bulundukları gökadanın kütlesinin genellikle yalnızca %0.001'ini oluşturur.
Galaksilerdeki milyarlarca yıldız onlara kütle çekimsel olarak bağlı değildir.
Onun yerine, yıldızları bir arada tutan şey, karanlık maddenin kütle çekimsel etkisidir.
Süper kütleli kara deliklerin çoğu sakin ve uysal devler değildir.
Özellikle de gökadalarındaki gaz bulutlarıyla beslendikleri esnada.
BL Lacertae gökadasının merkezinde bulunanı...
...o kadar çok madde yutmaktadır ki...
...neredeyse ışık hızına ulaşan plazma jetleri oluşturmaktadır.
Dünya bu devasa cismin yörüngesinde olsaydı, Güneş'imizden 115 kat daha büyük görünürdü...
...ve biz de, onun parlak ve sıcak yığılma diski tarafından saniyeler içinde yakılıp kül edilirdik.
Buradan itibaren, kara delikler öyle büyük bir hâle geliyor ki...
...yıldızlar, bunların yanında minnacık kalmaya başlıyor.
Cygnus A gökadası...
...2.5 milyar güneş kütlesinde ve 14.7 milyar kilometre çapında bir süper kütleli kara delik barındırmaktadır!
Yani eğer Güneş'imizin yerini alacak olsaydı...
...bütün gezegenleri yutar ve Güneş Sistemi'nin sınırının yarısına ulaşırdı!
O kadar çok miktarda kütle ve madde yutmaktadır ki...
...yığılma diskini, adeta manyetik bir huni hâline getirip gaz püskürterek yarım milyon ışık yılı çapında olan...
...ve galaksinin iki tarafından yükselen muazzam radyo lobları oluşturmaktadır.
Bu genişlik 2.5 Samanyolu kadardır!
Bir başka oldukça büyük süper kütleli kara delik de...
...Messier 87 gökadasında bulunmaktadır.
6.5 milyar güneş kütlesine sahiptir...
...ve gerçekten de fotoğrafını çektiğimiz ilk kara deliktir.
Daha doğrusu, fotoğrafladığımız şey korkunç bir gölgenin etrafında parıldayan gazlardır.
Bu karanlık küre o kadar devasadır ki Güneş Sistemi'mizin tümünü kaplayabilir!
Fakat, bunların bile üzerinde olan kara delikler mevcuttur:
ᴜʟᴛʀᴀ ᴋüᴛʟᴇʟi ᴋᴀʀᴀ ᴅᴇʟiᴋʟᴇʀ
Sonunda en muazzam kütleli kara deliklere ulaşmış bulunmaktayız...
...belki de var olacak en büyük tek parçadan oluşan cisimlere.
Bu kara delikler öyle çok madde tüketmiştir ki, on milyarlarca güneş kütlesine ulaşmışlardır.
Kütle çekimleri, binlerce galaksinin toplamından daha parlak ışıyan...
...bir yığılma diski oluşturur ve bunlara “kuasar (yılberk)” denir.
Bu kara delikler o kadar büyüktür ki, kendilerine ait bir unvanı hakederler:
“Ultra Kütleli Kara Delikler”.
OJ 287 galaksisinin merkezinde yer alan ultra kütleli kara delik...
...18 MİLYAR güneş kütlesine sahiptir!
O kadar büyüktür ki...
...yörüngesinde, Sagittarius A*'dan neredeyse 40 kat daha büyük bir süper kütleli kara delik dönmektedir!
Bu şey, hayal gücüne meydan okumaktadır ve herhangi bir şeyle kıyaslaması sahiden zordur.
Yan yana dizilmiş 3 tane Güneş Sistemi'ni kolayca içine sığdırabilir!
Hadi gelin artık bu çılgın mücadeleyi bitirerek sultanların sultanına gelelim:
TON 618.
Galaksilerin kütlesine eşdeğer miktarda madde tükettiğini gözlemlediğimiz...
...100 TRİLYON yıldız parlaklığında ışıyan...
...ve 18 MİLYAR ışık yılı uzaktan görülebilen dev bir kara delik!
66 MİLYAR güneş kütlesi gibi inanılmaz bir kütleye sahiptir!
Öyle devasa bir kara deliktir ki...
...ışığın, olay ufkunu geçtikten sonra tekilliğe ulaşabilmesi bir hafta sürer!
İçerisine yan yana dizilmiş 11 Güneş Sistemi sığabilir!
Kâinattaki en büyük tek parçadan oluşan cisim olması oldukça muhtemeldir.
Ancak gerçekte, muhtemelen daha da büyüktür.
TON 618 aşırı uzakta olduğundan...
...onun yalnızca 10 milyar yıl evvelki hâlini görebiliyoruz.
Her halükarda...
...kara delikler korkutucu, akıl ermez ve devasadır.
Her şey yok olduktan sonra bile var olmaya devam edip büyüdükçe büyüyeceklerdir.
Gelin şimdi bu yolculuğu bir kez daha yapalım.
Var olması mümkün en ufak kara delikten...
...en büyük olanına kadar.
ᴍüᴢiᴋ: Epic Mountain - The Largest Black Hole
Gelin bugün yeni bir şey deneyelim, buna “K̶a̶m̶e̶r̶a̶ ̶A̶r̶k̶a̶s̶ı̶” diyebiliriz.
Gelin bugün yeni bir şey deneyelim, buna “ Yalan Arkası ” diyebiliriz.
Bu videodaki kaçınılmaz hatalarla ilgili kısa bir kamera arkası kısmı.
Bu videoda yanlışlıklar var, çünkü kara delikleri oyun kartları gibi sıralamak mümkün değildir.
Nasıl yani?
Milyonlarca yıldızı kataloglamış olsak da, sadece birkaç düzine kara delik hakkında iyi verilerimiz var.
Çünkü, şunun şurasında 50 sene öncesine kadar kara delik gözlemi diye bir şey yoktu...
...ve teknik olarak hâlâ daha yok, zira kara delikleri görebilmemiz mümkün değildir.
Onların niteliklerini, ancak etraflarındaki maddeler üzerindeki çekim etkilerini gözleyerek anlayabiliriz.
Mesela, kendilerine yaklaşan yıldızların yörüngelerini gözleyerek.
Bu etki, kara deliğin kütlesine bağlıdır...
...ve biz bunu, Kepler Yasaları sayesinde en temel seviyede ancak yaklaşık olarak hesaplayabiliyoruz.
Ancak bu, beraberinde çok büyük belirsizlikler ve hatalar da getirmekte.
Sonrasındaysa, kütleyi boyuta çevirmeliyiz, ki bu da daha fazla belirsizlik getirmektedir.
Mesela bu videoda, Schwarzschild denklemini kullanarak kütleyi yarıçapa dönüştürdük.
Bu denklem, hesaplaması kolay olsun diye kara deliklerin kusursuz küreler olduğunu ve dönmediğini varsaymakta.
Ancak, gerçekte böyle kara delikler yoktur tabii.
Gerçek şu ki, bu büyük ölçeklerde fizik azıcık belirsiz bir hâl almakta.
Dolayısıyla videoda bahsettiğimiz kara deliklerden bazıları daha küçük ya da daha büyük olabilir.
Kesin olarak emin olamıyoruz.
Farklı kaynakları farklı değerlerle karşılaştırarak...
...ve olabildiğince doğru olmamızı sağlayacak standart bir liste elde edebilmek amacıyla...
...farklı kütle hesaplamaları kullanarak bu bahsettiğimiz problemi çözmeye çalıştık.
Bunlara kaynak dokümanımızdan ulaşabilirsiniz.
Sonuç olarak bu videonun metni...
...varabilecekleri en iyi değerlere olan saplantımız yüzünden neredeyse delirttiğimiz uzmanların gözyaşlarıyla hazırlandı.
Bu süreç içinde bir sürü şey senaryodan çıkarılıp videonun son hâlinde yer almadı.
Ama bunları israf etmemenin bir yolunu bulduk:
Azıcık çılgınlarından daha ciddilerine kadar tüm aralığı kapsayan çok sayıda kara delikler ile alakalı ürün yaptık.
Bu şekilde, bir konuyu farklı açılardan inceleyebiliyoruz...
...ve siz de, bu video sona erdikten sonra kara deliklerle eğlenmeye devam edebiliyorsunuz.