GALAKSİMİZİN MERKEZİNDEKİ KARA DELİK

Nasıl güneş sisteminde Dünya ve diğer gezegenler, Mars, Venüs, Merkür güneşin etrafında dönüyorlarsa, Güneşin de dahil olduğu tüm bu diğer yüz milyarlarca yıldız da bir merkezin etrafında dönüyor. Peki galaksinin o merkezinde ne var? Çok büyük bir güneş mi?  

Teknik olarak ifade edecek olursak o bölgede çok parlak ve çok yoğun bir astronomik radyo kaynağı var: Sagittarius A* (Sagittarius A-yıldız). Bizden sadece 26000 ışık yılı uzaklıkta olan bu bölge uzun bir süredir gök bilimcileri tarafından inceleniyor. Oradaki yıldızların hareketleri gözlemleniyor ve o yıldızlardan özellikle biri var ki -S2 yıldızı- yörüngesi 27 yıldır takip ediliyor. Bu gözlemlerin sonucunda galaksinin merkezinde dev bir güneş değil ama bizim güneşimiz gibi 4 milyon tanesinin kütlesine sahip dev bir kara delik olduğu sonucuna varıldı. 2018 yılında bu sonuca ulaşan Almanya’daki Max Planck Enstitüsü’nde çalışan araştırmacılar S2 yıldızının hareketlerini izlemeye devam ettiler ve dün en az 2 yıl önceki kadar önemli bir başka sonuca ulaştılar ve 16 Nisan 2020 tarihli yeni bir makalede bulgularını yayımladılar. 

Buna göre S2 yıldızı elips dışı bir yörüngede o dev kara deliğin etrafında dönüyor. Üstelik onun bu hareketi 100 yıl önce Einstein tarafından ortaya atılan genel görelilik kuramının öngörüleriyle de örtüşüyor. 

Peki bu neden önemli? Einstein öncesinde klasik mekanik vardı ve Newton’un kütleçekim yasası geometrik bir şekilde tanımlanabiliyordu. Gezegenler nasıl bir yörüngeyi takip eder? Elips şeklinde…

Oysa genel görelilikte herhangi bir yörüngenin apsisi yani yörüngesel hareket eden bir cismin sistemin kütlesinin merkezine en yakın olduğu yeri devinmeye başlar. Ufak açılarla döner. Dolayısıyla yörünge eliptik, dönmekte olan bir elipse benzer. Bu yörüngeyi çizmeye başlarsanız, rozet denilen bir şekil ortaya çıkar. Bizde de kullanılan ve etkinliklerde göğsümüze taktığımız rozetler vardır ya… İşte o şekil. Zaten bizdeki Rozet kelimesi, Fransızca ve İngilizce’deki rose kökünden geliyor. Gül demek bu. Kısaca Einstein’ın genel görelilik teorisine göre gök cisimleri eliptik değil gül şeklinde bir yörünge takip etmesi gerekir.

Fakat Einstein tüm bunları 1907 yılında serbest düşen bir gözlemciyi ele alan basit bir düşünce deneyinden yola çıkarak buldu. Tabi sadece düşünmedi, 8 yıl boyunca üzerinde çalışarak bugün Einstein alan denklemleri olarak bilinen çalışmasını ortaya koydu. Onun sadece öngörüye dayalı olarak biçimlendirdiği bu alan denklemlerinin ilk kesin ve sıfırdan farklı çözümünü 1 yıl sonra 1916’da astrofizikçi Karl Schwarzschild bulmayı başardı. Schwarzschild metriği adı verilen bu çözümlerle, kütleçekimsel içe çökmenin son evrelerinin, yani bugün bilinen adıyla karadeliklerin tanımının temelleri ortaya konuldu.

Aradan 100 yıldan uzun bir süre geçtikten sonra dün, galaksimizin merkezindeki en büyük kara deliğin etrafında dönen bir yıldızın tam da böyle bir yörüngeyi takip ettiği ilk kez kanıtlandı

Kaynak:barisozcan.com