Kara delikler zamanı nasıl etkiliyor?

Kara deliklerle ilgili olarak zamanı düşünmenin iki yolu vardır. Biri bu nesnelerin ne kadar yaşadığıyla ilgilidir ve diğeri de zamanın içlerinde nasıl algılandığıyla ilgilidir.

İlkine geçelim. Kara delikleri düşündüğümüzde, onların sonsuz olduğunu düşünürüz. Ama şaşırtıcı bir şekilde öyle değiller. Einstein'ın görelilik kuramına göre, kara delik, uzay-zamanda yer çekiminin o kadar yoğun olduğu bir noktada bulunan bir cisimdir ki, hiçbir şey ondan kaçamaz. Işık bile. Kara delik ortaya çıkmadan önce oraya giren veya orada oluşan her şey orada kalır. Bu cisimlerin, olay ufku adı verilen, sınırları görevi gören bir bölgeleri vardır. Bu sınırı geçen her şey sonsuza dek hapsolur. Görelilik kuramına göre kara delikten anladığımız şey budur.

Ancak kuantum mekaniğini eklersek, işler değişir. İngiliz astrofizikçi Stephen Hawking, kara deliklerin Hawking radyasyonu olarak bilinen çok zayıf bir radyasyon biçimi yayabileceğini öne sürdü. Bunun nedeni, kuantum fiziğine göre boş uzayın gerçekten boş olmamasıdır; parçacık ve antiparçacık çiftleri sürekli olarak yaratılmaktadır. Normalde, yaratıldıklarında bile birbirlerini yok ederler ve hiçbir şey olmaz. Ancak bu olay ufkuna yakın bir yerde gerçekleşirse, bir parçacık kaçabilir, kara delikten dışarı atılabilir ve diğeri içine düşebilir. Sonuç olarak kara delik çok az miktarda kütle kaybeder.

Zamanla, bu süreç kara deliğin enerji kaybetmesine neden olur çünkü Einstein'ın denklemine (e = mc2) göre enerji ve kütle eşdeğerdir. Sonuç olarak sonunda kütlelerini kaybederler ve kara delikler buharlaşır. Ancak bu son derece yavaş gerçekleşir. Örneğin, galaksimizin merkezinde Güneş'in kütlesinin yaklaşık bir milyon katı büyüklüğünde süper kütleli bir kara delik vardır. Bu yüzden bahsettiğim o küçük, sürekli radyasyon kayıpları nedeniyle yok olmasının ne kadar süreceğini hayal edebilirsiniz. Evrenin tüm yaşı, buharlaşması için gereken sürenin sadece bir kısmıdır.

Bazı teoriler mikro kara deliklerin parçacık hızlandırıcılarında oluşabileceğini öne sürüyor. Bunlar inanılmaz derecede küçük olacak ve hemen buharlaşacak. Sonuç olarak, insan hayatı için hiçbir tehlike oluşturmazlar.

Zamanın bir kara delikle ilişkisinin diğer şekline gelince, bu gök cisimlerinden birine olan yakınlığın zamanı nasıl etkilediğidir. Daha önce de belirttiğim gibi, bir kara deliğin yakınındaki kütle çekim kuvveti çok güçlüdür ve bu, zamanı ve uzayı nasıl algıladığımızı değiştirir. Kara delikten çok uzakta olan bir gözlemci, olay ufkuna yaklaşan bir şeyin kendisine doğru düştüğünü görürse, zamanın daha yavaş geçtiğini görecektir. Sanki zaman donuyormuş gibi.

Tam tersine, gözlemci bir kara deliğe doğru düşseydi, geri dönüşün olmadığı sınır olan olay ufkunu geçtiğinde garip bir şey fark etmezdi. Yerçekimi o kadar yoğundur ki hiçbir şey, ışık bile kaçamaz. Bu eşik aşıldığında, kader kaçınılmazdır: Einstein'ın görelilik kuramına göre, bilinen fizik yasalarının geçerliliğini yitirdiği bir nokta olan tekillikte son bulurdunuz.

Yetli Mariana Rosas Guevara astrofizik alanında doktora derecesine sahiptir ve Donostia Uluslararası Fizik Merkezi'nde (DIPC) araştırmacıdır .

Koordinasyon ve yazım: Victoria Toro .

Soru José Manuel Desviat Manzanares tarafından e-posta yoluyla gönderildi .

Nosotras Respondemos , L'Oréal-Unesco ' Bilimdeki Kadınlar İçin ' programı ve Bristol Myers Squibb tarafından desteklenen , okuyucuların bilim ve teknoloji hakkındaki sorularını yanıtlayan haftalık bir bilim danışmanlığıdır. Bu sorular, AMIT (Kadın Araştırmacılar ve Teknolojistler Derneği) üyesi bilim insanları ve teknoloji uzmanları tarafından yanıtlanmaktadır. Sorularınızı [email protected] adresine veya X #nosotrasrespondemos etiketiyle gönderin.

Bu klinikteki tavsiyeler genel niteliktedir ve tıbbi tavsiyelerin yerini tutmaz. Belirli sorununuzla ilgili sorularınız varsa lütfen sağlık uzmanınıza danışın.