Ya Kara Delikler Yoksa?
Kara delikler tuhaftır. Einstein’ın genel görelilik kuramının bir sonucu olarak öngörülen bu delikler, olay ufku olarak bilinen ve ışığın bile kaçamadığı bir dış bölge içerirler. Bunun yanı sıra, fizik anlayışımızın çöktüğü ve hiçbir şeyin anlam ifade etmediği sonsuz yoğunlukta bir noktaya sahip oldukları tahmin edilmektedir.
Bu daha kara delik bilgi paradoksuna girmeden önceydi. Eğer bir kara deliğin kütlesi varsa (ki çok fazladır) termodinamiğin birinci yasasına göre bir sıcaklığa sahip olmalı ve termodinamiğin ikinci yasasına göre de ısı yaymalıdır. Stephen Hawking kara deliklerin radyasyon yayması gerektiğini gösterdi – şimdi Hawking radyasyonu olarak adlandırılıyor – bir kara deliğin sınırında oluştu.
“Hawking daha sonra bir paradoksa işaret etti. Eğer bir kara delik buharlaşabiliyorsa, içerdiği bilginin bir kısmı sonsuza dek kaybolur,” diye açıklıyor Fransız astrofizikçi Jean-Pierre Luminet 2016 tarihli bir incelemesinde. “Bir kara delik tarafından yayılan termal radyasyonun içerdiği bilgi bozulur; daha önce kara delik tarafından yutulan madde hakkındaki bilgiyi tekrarlamaz. Geri dönüşü olmayan bilgi kaybı, kuantum mekaniğinin temel önermelerinden biriyle çelişir. Schrödinger denklemine göre, zaman içinde değişen fiziksel sistemler, birimsellik olarak bilinen bir özellik olan bilgiyi yaratamaz veya yok edemez.”
Kısacası, muhtemelen bir şeyleri kaçırıyoruz. Fizikçiler ve matematikçiler bu sorunları ortadan kaldıracak fikirler bulmaya çalıştılar ve oldukça tuhaf sonuçlara ulaştılar. Hatta bazıları evrenin holografik olabileceğini, bildiğimiz ve sevdiğimiz evrenin aslında sonsuz uzak sınırdaki etkileşimlerin sonucu olduğunu öne sürdüler. Kara deliklerin tuhaf olduğunu söylemiştik.
Yine de, M87* kara deliğinin görüntüsü de dahil olmak üzere (ancak bununla sınırlı değil) kara deliklerin özelliklerine sahip gibi görünen nesneleri kesinlikle gözlemledik. Peki ya hiç var değillerse?
Bir görüşe göre kara delikler aslında yerçekimi, vakum ve yıldız kelimelerinin birleşiminden oluşan “gravastar ”lardır. İlk olarak 2002 yılında Pawel O. Mazur ve Emil Mottola tarafından ortaya atılan bu fikir, büyük bir yıldızın çöküşü sırasında bir noktada yoğun yerçekiminin maddeyi Bose-Einstein Yoğuşmasına (BEC) benzer yeni bir duruma dönüştürdüğü yönündedir.
BEC, atomlar tek bir “süper atom” gibi davranmaya başlayacak kadar düşük enerji durumlarına soğutulduğunda meydana gelir. Gravastarlarda ekip, yıldız olay ufku noktasına çökerken maddesinin yeni bir duruma dönüştüğünü, bunun da dışa doğru basınç uyguladığını ve yıldızın fiziğe meydan okuyan bir tekilliğe çökmesini engellediğini öne sürdü. Gravastarlarda bu aşırı derecede bükülmüş (ama tanıdık) uzay-zaman ultra-ince, ultra-soğuk, ultra-karanlık ve neredeyse yok edilemez bir kabukla çevrilidir.
Gravastarlarla ilgili ilk makalenin ardından bir açıklama yapan Mottola, “Maddenin bu yeni formu çok dayanıklı, ancak bir balon gibi esnek olduğundan, yoğun yerçekimine kapılıp içine düşen herhangi bir şey yok olacak ve ardından Gravastar’ın kabuğuna asimile olacaktır” dedi.
Gravastarların ana cazibelerinden biri dağınık olay ufuklarını ve tekillikleri ortadan kaldırmaktır. Ancak fikir olarak ilginç olsalar da, gözlemlediklerimizi de açıklamak zorundalar ve biz kesinlikle kara deliklere benzeyen nesneler gözlemledik.
Polonya’daki Gdańsk Üniversitesi’nde fizik profesörü olan ve gravastarlarla ilgili yeni bir çalışmanın yazarı João Luís Rosa Live Science’a yaptığı açıklamada, “Bu gölge ışığın olay ufkunda hapsolmasından değil, ‘yerçekimsel kırmızıya kayma’ adı verilen ve ışığın güçlü bir yerçekimi alanına sahip bir bölgeden geçerken enerji kaybetmesine neden olan biraz farklı bir olgudan kaynaklanıyor” dedi. “Gerçekten de, bu alternatif nesnelere yakın bölgelerden yayılan ışık teleskoplarımıza ulaştığında, enerjisinin çoğu yerçekimi alanında kaybolacak ve bu gölgenin ortaya çıkmasına neden olacaktır.”
Kara deliklerde olduğu gibi, dönmeyi de eklediğinizde işler karışıyor ve gravastarların döndükçe kararlı olmayacağına dair (tartışmalı) öneriler var. Ve biraz da tuhaflar (hey, bahsettiğimiz evren bu). Gravastarların iç kısımlarının nestar olarak bilinen bir dizi daha kalın kabuk içerebileceğine dair öneriler vardır.
Mükemmel değiller ve nasıl çalıştıklarını modellemek için yapılması gereken çok iş var. Hem kara deliklerin hem de gravastarların var olması da mümkündür. Bazı modeller çok farklı kütleçekimsel radyasyon yaymaları gerektiğini öne sürse de, ikisi arasında ayrım yapmanın zor olması büyük bir sorundur, böylece gravastarlara mı yoksa geleneksel kara deliklere mi baktığımızı ve bunların getirdiği tüm baş ağrılarını bilmemize olanak tanır.
Kaynak: https://www.iflscience.com
Derleyen: Figen Berber