Fotoğrafı çekilen ilk kara deliğin döndüğü keşfedildi

Dünya’dan 55 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan ve Güneş’ten 6,5 milyar kat daha büyük bir kara delik barındıran M87 galaksisi, insanlığın bugüne kadar görüntülediği ilk kara deliği bünyesinde barındırıyor. Yapılan yeni bir çalışma sonucunda ise galaksinin merkezinde bulunan ünlü kara deliğin gerçekten de döndüğü tespit edildi.

M87 kara deliği dönüyor

Çinli araştırmacı Dr. Cui Yuzhu liderliğindeki uluslararası bir bilim ekibi, dünya çapında 20’den fazla teleskop tarafından toplanan 22 yıllık gözlemsel verileri analiz etti. Analizler sonucunda M87 galaksisinin merkezindeki kara deliğin her 11 yılda bir aşağı yukarı salınan bir jet akımı sergilediği oldu. Bu olgu kara deliğin gerçekten de döndüğünü doğruluyor.

Kara delikler muazzam kütleçekimleri ile çektikleri büyük miktarda gaz ve tozu yutarlar. Kara deliğin içine düşmeyen bu parçacıkların küçük bir kısmı dışarı püskürür ve ışık hızına yakın bir hızda hareket ederek eksen boyunca dar ışınlar halinde görünür. Uzunlukları binlerce ışık yılı olabilen bu plazma ışınlarına “jetler” denir. Teleskopların gözlemleri, M87’nin jetinin, Einstein’ın Genel Görelilik Teorisi’nin öngördüğü gibi, tekrar eden 11 yıllık bir döngüde 10 derece salındığını gösteriyor.

Bu keşfin temelinde kritik bir soru yatıyor: Evrendeki hangi güç böylesine güçlü bir jetin yönünü değiştirebilir? Cevap, merkezdeki süper kütleli kara deliğe bağlı yığılma diskinin davranışında gizli olabilir. Kara deliğin etrafında dolaşan maddeler açısal momentumları nedeniyle yörüngede dönerken, kara deliğin içine çekilmeden önce disk benzeri bir yapı oluştururlar. Araştırmacıların analizi, kara deliğin dönüş ekseninin, yığılma diskinin dönüş ekseniyle hizalanmadığını gösteriyor.

Evet, Einstein bir kez daha haklı

Bununla birlikte, eğer kara delik dönüyorsa, çevresindeki uzay-zaman üzerinde önemli bir etki yaratarak, Einstein‘ın Genel Görelilik Teorisi tarafından öngörülen ve “çerçeve sürüklenmesi” olarak bilinen bir olgu olan, yakındaki nesnelerin dönme ekseni boyunca sürüklenmesine neden olur.

Bu paragrafı anlamak bir zor, o yüzden sizin için bu “çerçeve sürüklenmesi” denen şeyi basitleştireyim. Çerçeve sürüklenmesi veya Frame-dragging, Genel Görelilik Teorisi’ne göre dönen bir cismin çevresindeki uzayın nasıl etkilendiğini açıklar. Örneğin, hamur dolu bir kabın içerisine gıda boyasıyla boyadığınız metal bir top koydunuz. Bu metal topu döndürdüğünüzde kendisine yakın olan hamurun da döndüğünü, boyanın topa  doğru sprial bir çizdiğini fark edeceksiniz. Sonuç olarak kara delik, topun hamuru döndürmesi gibi uzayı da döndürür. Bu durum, uzayın çerçevesini (frame) sürükler gibi bir etki yaratır. Yani, frame-dragging demek, bir cismin dönmesiyle etrafındaki uzayın da hareket etmesi demektir.

Bu arada pratikte, frame-dragging, uzay araçlarının yörüngelerini hesaplamak veya uzay görevlerini planlamak için oldukça önemlidir zira bu etkiyi göz ardı edersek hesaplamalar hatalı olabilir.

Sonuç olarak bu çalışma, uzay-zamanın gizemli bölgesine ilişkin anlayışımızı büyük ölçüde geliştiren önemli bir keşif olma niteliğini tanışıyor. Ve elbette Einstein’ın bir kez daha haklı olduğunu da gösteriyor. Öte yandan henüz M87’nin yığılma diskinin boyutu ve kara deliğinin ne kadar hızlı döndüğü tamamen bir gizem. Ancak bu gizem perdesi daha fazla gözlem ve analiz ile aralanabilir.