Bilim insanları, ilk defa bir karadeliğin doğrudan fotoğrafını çekmeyi başardı. Ana görselde gördüğünüz fotoğraf, bizden 53 milyon ışık yılı uzakta bulunan Messier 87 (ya da kısaca M87) galaksisinin merkezindeki karadeliğin fotoğrafı!
Bu noktada fark edilmesi gereken ilk nokta şu: Bu fotoğraf, aslında bu karadeliğin 53 milyon yıl önceki görüntüsü; çünkü teleskoplarımızın topladığı ışık, karadelik ve etrafından 53 milyon yıl önce yola çıkan ışık! Bu süreçte çok şey değişmiş olabilir; ancak karadelikler kolay kolay yok olan veya değişen cisimler olmadıkları için; bugün de bu karadeliğin büyük oranda benzer olduğunu düşünebiliriz. Dahası, önemli olan, karadeliklerin genel yapısını görüntüleyebilmek; spesifik olarak M87’yi özel kılan bir durum bulunmuyor.
Karadeliğin etrafındaki ışık, arkasındaki ışık kaynaklarından (örneğin yıldızlardan) gelen ışığın karadeliğin muazzam kütlesi nedeniyle bükülen uzay-zaman düzlemi boyunca hareket etmesi nedeniyle oluşuyor. Bu ışık dalgaları üst üste binerek çok daha güçlü ve parlak bir bölge oluşturuyor. Dahası, az sonra da izah edeceğimiz gibi, karadelikler etrafında bulunan madde, birbirine sürtünerek ısı ve ışık saçabiliyor; bu da karadeliklerin kendisi simsiyah olsa da, etraflarının ateş topu gibi gözükmesine neden olabiliyor.
Büyük kütleli cisimler etrafındaki uzay-zamanın bükülmesi sonucu, ışığın yol değiştirmesini gösteren şu grafiğe göz atabilirsiniz:
Çekilen yeni fotoğrafla ilgili en kritik noktalardan birisi de şu: Bugüne kadar bizim yazılarımızda da dahil birçok astrofizik yazısında kullanılan karadelik görsellerinin tümü, bir karadeliğin teorik olarak neye benzemesi gerektiğine bağlı olarak yapılan grafik çizimlerdi. Bu ise, bir karadeliğin gerçek fotoğrafı! Yani astrofiziğin karadeliklerin neye benzemesi gerektiğine yönelik teorik altyapısı, pratik bir gerçekliğe dönüşmüş oldu.
Nasıl Başarıldı?
Bu kara deliğin fotoğrafının çekilebilmesi, Dünya etrafındaki 8 radyo teleskobun bir araya getirilmesi ve ortak bir hedefe odaklanması ile mümkün oldu. Yani proje için Dünya’nın kendisi, kocaman bir teleskoba dönüştürüldü diyebiliriz! Bu radyo teleskoplar 4 kıtaya dağılmış 6 dağ üzerinde bulunan 8 gözlemevinde bulunuyor.
Bu kadar çok sayıda radyo teleskobun kullanılma nedeni, tekil bir radyo teleskobun çözünürlüğünün aşırı düşük olmasıdır. Tekil bir teleskop kullanarak bir karadeliğin büyük ölçekte etkilerini gözlemeniz mümkün olabilir; ancak bu karadeliğin kendisinin detaylı bir fotoğrafını çekemezsiniz. Dilerseniz çok daha büyük bir teleskop üretebilirsiniz; ancak bunun mühendislik ve maddi açılardan çok ciddi sorunları vardır. Bu nedenle, tek ve devasa bir teleskop üretmek yerine, halihazırda aktif olarak çalışan ve Dünya’nın farklı coğrafyalarına yayılmış teleskopları tek bir noktaya (örneğin bir karadeliğe) odaklayarak, Dünya’nın çapının kattığı ek çözünürlükten faydalanabilirsiniz. İşte araştırmacıların yaptığı da bu oldu.
Bunu başaran projeye genel olarak Olay Ufku Teleskobu (Event Horizon Telescope, EHT) adı verildi. Projenin çok net bir amacı bulunuyordu: Bir karadeliği fotoğraflamak! Projenin adı, bir karadeliğin çekim gücünden kurtulunmasının imkansız olduğu mesafeye verilen olay ufku kavramından geliyor.
Projenin başarıyla tamamlanabilmesi için iki ayrı karadeliğe odaklanıldı: Biri, bizim Samanyolu Galaksi’mizin merkezindeki süperkütleli karadelik. Diğeri ise, Messier 87 (ya da kısaca M87) Galaksisi’nin merkezindeki karadelik. Bunlardan ikincisinden gelen veriler, yukarıdaki fotoğrafı ortaya çıkardı.
Fotoğraftaki karadelik, Güneş’ten yaklaşık 6.5 milyar kat kütleye sahip! Dolayısıyla uzay-zamanı ne kadar fazla bükebildiğini de hayal edebilirsiniz. Ancak bu karadeliğin saçtığı ışık sadece etrafında bükülen ışıktan ibaret değil. Aynı zamanda, yuttuğu büyük cisimlerden yörüngesine oturanların birbirine sürtünmesi sonucu da etrafa ısı ve ışık saçan bir disk oluşabiliyor. Buna, akresyon diski adı veriliyor.
M87 Galaksisi, etrafa yaklaşık 5000 ışık yılı mesafeye kadar ulaşan miktarda malzeme saçıyor. Bu, 47 katrilyon kilometreye denk geliyor! Bu malzemeyi görüntüleyen bilim insanları, Yüzüklerin Efendisi serisindeki Sauron’un Gözü’ne benzer fotoğrafı elde etmeyi başardılar.
Ancak fotoğrafın elde edilmesi kolay olmadı: Tek bir fotoğrafı ortaya çıkarabilmek için, söz konusu karadelikler 10 gün boyunca gözlendiler ve radyo teleskoplardan elde edilen bu veriler 2 yıl boyunca analiz edildi.
Bilimin Zaferi: Keşif Neden Önemli?
Bu fotoğraf, bilim insanlarının ve genel olarak bilimin öngörü gücünü bizlere bir kez daha gösteriyor. Aşağıda, sıradan bir karadelik çizimini görüyoruz. Bilim insanlarının beklentisi buydu. Sanatçılar da bu beklentilere göre ürettiler.
