Einstein Haklı Çıktı

Kara deliklerin olay ufkunun dışından madde çekme mekanizması, uzun yıllardır gizemini koruyordu. Ancak, yeni bir araştırma bu gizemi aydınlatmayı başardı. Oxford Üniversitesi’nden teorik fizikçi Andrew Mummery ve ekibi, etkin bir kara delikten elde edilen X-ışını verilerini kullanarak, maddenin kara deliğin çevresinde dönmeyi bıraktığı ve geri dönüşü olmayan noktadan hızla düşmeye başladığı “düşme bölgesinin” varlığını kanıtladı.

Einstein’ın kütleçekim teorisine göre, kara deliğe belirli bir mesafede yaklaşan maddenin sabit bir yörüngede kalamayacağı ve doğrudan kara deliğin içine düşeceği öngörülüyor. Bu teori, kara deliklerin etrafındaki bükülmüş uzay-zaman dokusunu açıklıyor. Ancak, astrofizikçiler bu düşme anını gözlemleyip gözlemleyemeyeceklerini kesin olarak bilmiyorlardı.

Andrew Mummery, bu keşfi “Einstein’ın teorisi bu son düşüşün var olacağını öngörüyordu, ancak bunun gerçekleştiğini ilk kez gösterebildik,” sözleriyle yorumladı. Mummery, bu olayı bir nehrin şelaleye dönüşmesine benzeterek, “Bugüne kadar nehre bakıyorduk, şimdiyse şelaleyi görebiliyoruz” dedi.

Kara deliğe doğru çekilen madde, düz bir çizgide ilerlemek yerine, bir girdap gibi döner. Bu benzetme o kadar uygundur ki, bilim insanları kara deliklerin çevresini incelemek için dönen su girdaplarını kullanırlar. Ancak kara deliklerin kendilerini incelemek son derece zordur, çünkü etraflarındaki uzay-zaman aşırı derecede eğrilmiştir.

Mummery ve ekibinin çalışmaları, düşme bölgesinin yaydığı ışığı ortaya koymak için sayısal simülasyonlar ve modeller geliştirmekle başladı. Daha sonra, bu emisyonu gözlemsel kanıtlarla eşleştirmek gerekiyordu. Araştırmalarını, yaklaşık 10.000 ışık yılı uzaklıktaki MAXI J1820+070 adlı sistemde bulunan bir kara delik üzerinde yoğunlaştırdılar. Bu sistem, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 8,5 katı büyüklüğünde bir kara delik ve bir ikili eş yıldız içeriyordu. Kara delik, bu eş yıldızdan madde çekerek düzenli aralıklarla X-ışını patlamaları oluşturuyordu.

2018 yılında gerçekleşen bir patlamayı inceleyen araştırmacılar, bu patlama sırasında tespit edilen ve açıklanamayan bir parıltıya odaklandılar. 2020 yılında yapılan bir çalışma, bu parıltının en içteki stabil yörünge bölgesinden, yani düşme bölgesinden kaynaklanabileceğini öne sürmüştü. Mummery ve ekibi, bu ışımayı dikkatle inceledi ve simülasyonlarından elde ettikleri emisyonla örtüştüğünü buldular.

Bu bulgu, düşme bölgesinin varlığını kesin olarak kanıtladı ve kara deliğin olay ufkunun hemen dışındaki aşırı kütleçekim rejimini incelemek için yeni bir yöntem sundu. Mummery, “Gerçekten heyecan verici olan, galakside birçok kara delik var ve şimdi onları en güçlü bilinen kütleçekim alanlarını incelemek için kullanabileceğimiz güçlü bir tekniğe sahibiz,” dedi. Bu çalışma, kara deliklerin çevresindeki son bölgeyi araştırmamıza olanak tanıyor ve kütleçekim kuvvetini tam olarak anlamamızı sağlıyor. Kara deliğin kenarındaki bu son plazma düşüşü, maddenin en güçlü şekilde kütleçekim kuvvetine nasıl tepki verdiğini gösteriyor.

Bu önemli keşif, kara deliklerin ve genel olarak kütleçekim kuvvetinin daha iyi anlaşılmasına yönelik büyük bir adım olarak kabul ediliyor. Galaksimizdeki birçok kara delik, bu yeni teknikle incelenerek evrenin en aşırı kütleçekim alanları hakkında daha fazla bilgi edinmemizi sağlayacak.