Kara delikler kozmik elektrikli süpürgelerdir – ışığın bile kaçamayacağı kadar büyük devasa nesneler.
Çoğu insan hayal eder Kara delikler orada oturmaktan ve başıboş dolaşan gaz veya toz parçalarını yutmaktan başka bir şey yapmayın.
Ancak kara delikler aslında daha ilginç iç yaşamlara sahip olabilir mi? Örneğin, patlayabilirler mi? Bir “patlama”, “muazzam miktarda enerjinin ani, kısa süreli salınımı” ise, cevap kesinlikle evettir. Ve en iyi yanı, kendilerini veya yakın çevrelerini patlatarak birkaç ilginç şekilde patlayabilmeleridir.
Hawking radyasyonu
Kara deliklerin patlamasının bir yolu var. Bunun arkasındaki süreç, 1976’da ünlü astrofizikçi Stephen Hawking tarafından keşfedilen kara deliklerin tamamen kara olmadığı gerçeğiyle ilgilidir.
Ohio Eyalet Üniversitesi’nde fizikçi olan Samir Mathur, WordsSideKick.com’a bir e-postada “Klasik fizikte delikten hiçbir şey çıkamaz” dedi. “Fakat Hawking bunu Kuantum mekaniği, delik, düşük enerjili radyasyon yayarak enerjisini yavaş yavaş sonsuza kadar sızdırır; buna Hawking radyasyonu denir.”
İlişkili: Kara delikler solucan delikleri midir?
Bir kara delik yeni malzemeyi emmediği sürece Hawking radyasyonu yayar ve kütlesini yavaş yavaş kaybeder. Ancak Hawking radyasyonu yavaş yayılır. Güneşin birkaç katı kütleye sahip normal bir kara delik, her yıl yaklaşık bir foton veya ışık paketi yayar. Bu hızla, tipik bir kara deliğin tamamen buharlaşması 10^100 yıl alacaktı.
Ancak Hawking, daha küçük kara deliklerin çok daha hızlı buharlaştığını fark etti. Bir kara delik küçüldükçe daha fazla radyasyon yayar. Ömrünün son anlarında, kara delik o kadar çok radyasyon yayar ki, o kadar hızlı bir şekilde bomba gibi davranır ve yüksek enerjili radyasyon ve parçacık selini serbest bırakır.
Küçük kara delikler (yaklaşık Toprak) son derece erken evrende oluşmuş olsaydı, buharlaşmaları birkaç milyar yıl alacaktı, yani bu “ilkel” kara delikler, eğer varsalar, şu anda tüm evrende patlıyor olacaklardı.
Gökbilimciler bugüne kadar patlayan ilkel kara deliklere dair herhangi bir kanıt bulamadılar, ancak orada olabilirler.
süper parlaklık
Kara delikler, döndükleri gerçeği sayesinde, evrenin başka hiçbir yerinde bulunmayan başka bir patlama türüyle patlar. Nasıl çalıştıklarını ilk keşfeden Yeni Zelandalı matematikçi Roy Kerr’in onuruna Kerr kara delikleri olarak da adlandırılan dönen kara delikler, olay ufukları etrafında bir ergosfer yaratır. Ergosfer, hiçbir şeyin hareketsiz kalamayacağı uzayın uzun bir bölgesidir. Dönen kara deliğe doğru düşen her şey, parçacık ergosfere girerken onun etrafında dönmeye başlar.
dönen boş zaman bir kara deliğin etrafındaki fotonları da çekebilir. Yeterli foton varsa, birbirlerinden veya dolaşan parçacıklardan sıçrayabilirler. Bazen sıçrama, fotonların ergosferden kaçmasına neden olur. Ancak diğer zamanlarda sıçrama, fotonların enerji kazandıkları kara deliğe doğru daha derine inmesine neden olur. Daha sonra tekrar daha yüksek bir yörüngeye dağılabilirler, sonra tekrar düşebilirler.
Sürecin her tekrarında ve kara deliğin etrafındaki her yolculukta foton enerji kazanır. Bu sürece “süper parlaklık” denir. Foton sonunda serbest kalırsa, yolculuğuna ilk başladığı zamana kıyasla çok büyük miktarda enerjiye sahip olacaktır.
Sürece yeterli sayıda foton katılırsa, hepsi aynı anda inanılmaz bir enerjiyle patlayabilir ve “kara delik bombası” olarak bilinen şeye dönüşebilir. Kara deliğin kendisi patlamasa da, bu süper ışıma etkisi, kara deliklerin çevrelerini ne kadar güçlü bir şekilde etkileyebileceğini bir kez daha gösteriyor.
Diskler ve jetler
Kara deliklerin patlamalara neden olmasının en yaygın yolu, kendi kendilerini yok etmeleri değil, ezici yerçekimi kuvvetlerinin saf gücüdür. Süper kütleli kara delikler, galaksilerin merkezlerinde bulunur ve bazen yıldızlar gibi büyük madde kümeleri çok yakın geçer. Bu olduğunda, yıldız gelgit etkilerinden parçalara ayrılır ve bu yırtılma süreci, patlayıcı bir enerji patlaması yayar. Dünya’daki gökbilimciler, bu enerji salınımına kısa ama yoğun bir parlama olarak tanık olabilirler. Röntgen ve Gama ışını radyasyon.
Bu dev kara delikler, yıldızları parçalamanın yanı sıra, dev toplanma disklerinde sürekli olarak etraflarında dönen madde sürülerini de toplar. Toplama diskleri katrilyonlarca derecelik sıcaklıklara ulaşarak onları evrendeki en parlak nesneler haline getirir – parlayan tek bir disk aynı anda bir milyondan fazla galaksiyi gölgede bırakabilir.
En güçlü hallerinde, diskler elektrikle sarılır ve manyetik alanlar disk malzemesinin bir kısmını karadeliklerin etrafına ve on binlerce ışıkyılı uzunluğa ulaşan uzun, ince jetler şeklinde dışarı akıtır.
Bu jetler teknik olarak patlama olarak sayılmasa da, yine de oldukça yoğunlar.
Başlangıçta WordsSideKick.com’da yayınlandı.