Evrende Kaostan Düzen Nasıl Gelir ‹ Edebi Merkez

Powehi. Kelime Hawaii dilinden alınmıştır. Kumipo, ‘bitmeyen yaratılışın süslenmiş karanlık kaynağı’ olan evrenin yaratılışını anlatan eski bir ilahi. Maori’de sadece korku anlamına gelir. Pōwehi, Başak takımyıldızındaki bir üstdev gökada olan Messier 87’nin merkezinde gizlenen bir canavar, korkunç bir devdir. Nisan 2019’da, Dünya’daki bizler bunu ilk kez gördük.

Pōwehi’nin şaşırtıcı görüntüsü, dünya çapında stratejik olarak konumlandırılmış sekiz yer tabanlı radyo gözlemevinden oluşan Event Horizon teleskopu tarafından yakalandı. Kaynağa olan uzaklığı ve büyüklüğü göz önüne alındığında, olağanüstü bir başarıydı. Kendinizi Paris’te bir kafede otururken ve New York’ta bir gazete okumak için teleskopunuzdan baktığınızı hayal edin. Bu şaşırtıcı görüntüyü bu kadar muhteşem ayrıntılarla yakalamak için gereken buydu.

Ama nedir bu korku, bu karanlık kaynak? Powehi, Güneş’ten milyarlarca kat daha büyük, devasa boyutlarda bir kara deliktir. Korkunç sınırına götürülen yerçekimi. Işığın yerçekimi tarafından nasıl büküldüğünü zaten gördük. Uzay-zamanı gitgide daha fazla bükerken, yerçekimi alanını yükseltirken ne olur? Bir hapishane yaratırsın. Işık öyle bir bükülür ki kapana kısılır, kaçamaz ve ışık kaçamıyorsa hiçbir şey de kaçamaz. Pōwehi kozmik bir obliette, affedilmeyen bir cehennem, unutulanlar için bir hapishanedir.

Bu tür dehşetleri ilk kez bir İngiliz din adamı tasavvur etmişti. Kasım 1783’te Revd John Michell, karanlık yıldızlarGüneş’ten beş yüz kat daha büyük, kütleçekimi o kadar güçlüydü ki, ışığın kendisinin kaçamadığı devasa astrofiziksel nesneler. O zamanlar heyecan verici bir fikirdi, çok geçmeden unutulacak olsa da, görünürde saklanan görünmez devler. Bunun nedeni, ışığın parçacıklardan oluştuğu ve 19. yüzyılın başında Thomas Young’ın deneylerini takiben sonunda dalga benzeri bir modele yol açan bir teori olan cisimcik teorisine dayanmasıydı.

Işık öyle bir bükülür ki kapana kısılır, kaçamaz ve ışık kaçamıyorsa hiçbir şey de kaçamaz.

Michell’in kara delikler üzerindeki çalışmaları neredeyse iki yüzyıl boyunca görmezden gelinecek olsa da, bilimde sismolojinin babası olarak müjdelenecekti. 1755’te Lizbon’u vuran yıkıcı deprem ve tsunami üzerine yaptığı çalışma, bunun atmosferik rahatsızlıklardan ziyade Dünya’nın kabuğundaki faylardan kaynaklandığı fikrini içeriyordu.

Bugün çoğu bilim insanı kara deliklerin gerçekten var olduğundan emin. Tipik olarak, Güneş’ten en az yirmi kat daha ağır olan yeterince büyük bir yıldızın yakıtı bittiğinde oluşurlar. Yıldızlar, nükleer füzyonla kendilerine güç sağlarlar, atom çekirdeklerini çekirdeklerinde birlikte ezer ve sıkıştırırlar, sürekli patlayan bir termonükleer bomba fırını. Bu güç, yıldızın kendi ağırlığı altında çökmesini engeller ve yerçekiminin etkilerine karşı koymak için dışa doğru termal basınç uygular. Ama sonsuza kadar sürmez.

Yıldız çekirdeğinde çok fazla demir ürettiğinde, füzyon süreçleri verimsiz hale gelir ve artık kendi ağırlığını taşıyamaz. Yıldız ölümü. Yerçekimi hızla yıldızı bunaltmaya başlar, onu içe doğru ezer, giderek daha da sıkılaşan bir garrote. Ve daha sonra patlama! Yıldız, yerçekiminin amansız saldırısına karşı dramatik bir karşılık vererek karşılık verir. Kavgayı taşıyan nötronlardır, yıldız çekirdeğindeki atom altı parçacıklar, birbirlerine çok yakın itildikleri zaman güçlü bir nükleer kuvvet yoluyla birbirlerini şiddetle iterler. Malzemenin dış katmanları içe doğru düşer, nötronların hareketsiz çekirdeğine çarpar ve geri tepir. Bir anda, bir basınç dalgası yıldızın yüzeyine doğru yol alır ve patlar. Bir süpernova, afet niteliğinde bir olay, kısaca tüm galaksiyi gölgede bırakıyor.

Geride ne kaldı? Büyük olasılıkla bir nötron yıldızı, muazzam yoğunluğa sahip bir nesne, öyle ki, maddesinin yalnızca bir çay kaşığı dolusu, burada, Dünya’daki bir dağ kadar ağırlığa sahip olabilir. Toplam kütlesi yaklaşık üç Güneş’in altında kalabilirse, nötron yıldızının hayatta kalma şansı vardır. Daha ağır olursa ve yerçekimi garrote bir kez daha sıkılmaya başlayacaktır. Nötronların yapabileceği hiçbir şey olmayacak. Yapacak hiçbir şey olmayacak. Çöküş durdurulamaz hale gelir. Sonunda, yıldız o kadar yoğun hale gelir ki, ışık artık kaçamaz. Bir zamanlar yıldız olan her şey, bir olay ufkukozmik obliette açılan kapı, geri dönüşü olmayan küremsi bir yüzey.

Kara deliğin merkezinde bir tekillikuzay-zamanın sonsuzluğa değdiği, yerçekimi alanının sınırsız büyüdüğü bir yer.

Her bin yıldızdan biri, yerçekimi tarafından tüketilen ömrünü sonlandıracak kadar ağırdır. Bunlar yıldız kütlesi kara delikler her yerde, galaksiye dağılmış, şimdiye kadar var olmuş en büyük ve en güçlü yıldızların gölgeli kalıntıları. Ama Pōwehi çok daha fazlası. Yıldız ölümünden doğan kara delikler tipik olarak beş ila on Güneş ağırlığındadır ve yine de Pōwehi’nin kütlesi altı buçuktur. milyar Güneşler. Bir leviathan, süper kütleli bir kara delik, 50 milyon ışıkyılı ötedeki devasa bir galaksinin merkezindeki çapa. Pōwehi, Samanyolu’nun merkezinde bulunan 4 milyon güneş kütlesindeki bir kara delik olan kendi leviathanımız olan Sagittarius A’yı cüceler.

Çoğu galaksinin süper kütleli bir kara deliğin etrafına demir attığı düşünülüyor. Gökada 0402+379, muhtemelen iki kardeş gökadanın çarpışmasının bir sonucu olarak, böyle iki dev leviathan içerir. 0402+379’un çekirdeği, iki leviathan üstünlük için güreşirken uzay-zamanı yırtan, şiddetli bir yerçekimi dalgaları tsunamisi olmalıdır. Gerçek şu ki, Pōwehi’nin veya bu diğer canavarlardan herhangi birinin nasıl ortaya çıktığını tam olarak anlamıyoruz. Bir zamanlar çok yakına gitmeye cesaret eden herhangi bir malzemeyle beslendikten sonra devasa boyutlara ulaşan yıldız kütleli kara delikler olan dev yıldızların açgözlü kalıntıları olmaları mümkündür.

Olay ufkunun varlığı tanımlar Kara delik. Sadece yüzeyinde hareketsiz kalmak için ışık hızında seyahat etmeniz gerekir. Yıldız kütleli bir kara delik için, ufka yakın bir sınır ölümcül olurdu. Bir bakıma bu tuhaf; Yerçekimi sahtedir, unutmayın ve onu her zaman karartılmış telefon kulübesine tırmanarak ve ister Burj Khalifa’dan ister bir kara deliğin olay ufkuna doğru düşerek ortadan kaldırabiliriz. Sorun şu ki, onu ortadan kaldırabileceğimiz bölge -telefon kutusunun boyutu- yerçekimi alanı güçlendikçe ve uzay-zaman daha güçlü bir şekilde kavislendikçe küçülür ve küçülür. Kutunun ötesinde, yerçekimi stresinde, göz ardı edilemeyecek yerçekimi gelgitlerinde tehlikeli derecede büyük gradyanlar var. Yıldız kütleli bir kara delik için, ufuk kuyunun dibine çok yakındır ve çok yaklaşır yaklaşmaz yerçekimi gelgitleri sizi parçalara ayırır.

Öte yandan, Pōwehi gibi bir üstdev kara delik için kuyunun dibi daha uzaktadır, dolayısıyla ufkun içinden geçmek önemsizdir. Ancak bu eşiği geçtikten sonra günleriniz sayılıdır. Kelimenin tam anlamıyla. Zaman sona erecek. Kara deliğin merkezinde bir tekillikuzay-zamanın sonsuzluğa değdiği, yerçekimi alanının sınırsız büyüdüğü bir yer. Tekillik uzayın sonu değil, zamanın sonudur. Olay ufkunu bir kez geçtiğinizde, uzay-zamandaki yörüngeniz sizi oraya, kelimenin tam anlamıyla yarının olmadığı, geleceğin var olmadığı, hatta prensipte bile olmadığı bir yere götürecektir.

Bu Armagedon’a yaklaşırken, yerçekimi stresleri, o canavarca gelgitler sizi bir spagetti dizisi gibi uzatır, vücudunuzdaki atomlar parçalanır, çekirdekler protonlara ve nötronlara bölünür, protonlar ve nötronlar kendilerini oluşturan kuarklara ve gluonlara bölünür. . Geriye kalan bilinç ne olursa olsun sonu arayacaktır ve son tekillikte, merhametli bir kaçınılmazlıkta gelecektir.

Ancak, başkaları kara deliğe düştüğünüzü uzaktan izleseler, çok farklı bir resim görürler. İlk başta, unutulmaya doğru hızlandığınızı görecekler ve bir şekilde öznel saatinizi, bileğinizdeki saati görebilseler, yerçekimi kuyusuna daha derine daldıkça daha da yavaşladığını göreceklerdi. Eşiğe yaklaştıkça, o ve siz, yavaşlayarak tamamen durmuş gibi görünürdünüz. Sanki zaman ve uzayda donmuş, çok yakına saptığınızda neler olabileceğinin kalıcı bir hatırlatıcısı ile ufku süslemiş gibi olurdunuz. Kara deliğe geçmediğiniz için değil; yaptın, sadece dışarıdakiler bunu yaptığını asla göremedi çünkü ufukta yaşadığın her saniye bir sonsuzluk onlara.

Olay ufkunu geçtiğinizde, uzay-zamandaki yörüngeniz sizi oraya, kelimenin tam anlamıyla yarının olmadığı, geleceğin olmadığı bir yere götürecektir.

Ufuktan uzaktaki nesneler için zaman durmayacak, ancak çok yaklaşırlarsa önemli ölçüde yavaşlayacaktır. Kara deliğin yeterli dönüşü varsa, kararlı Ufka çok yakın dönen gezegen yörüngeleri ve prensipte, bunları bir süreliğine ziyaret edebilir, zamanı yavaşlatabilir ve ardından yıllar sonra eve dönebilirsiniz. Filmde yıldızlararasımürettebatı Dayanıklılık Gargantua adlı süper kütleli bir kara deliğin yörüngesinde dönen Miller’in gezegenini ziyaret ederek yerçekimi zaman genişlemesinin tüm gücünü deneyimleyin. Gargantua’nın o kadar hızlı döndüğü varsayılıyor – teorik maksimumun yüzde trilyonda biri içinde – Miller’ın gezegeni ufuk yarıçapının yüzde birkaç binde biri içinde yörüngede dönebilir.

Keşif ekibi gezegeni üç saatten biraz fazla bir süre ziyaret eder, ancak gemide kalmış olan meslektaşlarını bulmak için geri dönerler. Dayanıklılık, şaşırtıcı bir şekilde yirmi üç yıl yaşlanmış. Bununla birlikte, bu miktarda dönüşe sahip kara delikler, eğer varsa, inanılmaz derecede nadir olacaktır, çünkü dönüşün maksimumun yüzde 99.8’inin ötesine geçmesini önleyen doğal mekanizmalar vardır. Bu, gezegen yörüngelerinin uçamayacağı anlamına gelir. epeyce ufka çok yakın ve genişleme etkileri daha zayıf. Pōwehi’nin dönüşü, bu yüzde 99.8 işareti civarında olabilir. Bu gerçek hayattaki leviathan’ın yörüngesinde dönen en içteki bir gezegende yaklaşık üç saat, ana gemide bekleyenler için otuz iki saat yirmi dört dakikaya eşit olacaktır. Bu tam olarak Hollywood olmasa da, Pōwehi’nin gerçekbiz onu gördük ve belki de gezegenlerinin bazılarında, burada, Dünya’daki çılgın varoluşumuza kıyasla, yaşamları neredeyse on bir kat daha yavaş ilerleyen varlıklar yaşıyor.

Pōwehi’nin görüntüsü, Doğa’da kara deliklerin varlığına dair ikna edici bir kanıttır – bu konuda hata yapmayın – ancak bu kesin değildir. Ne de olsa olay ufkunun kendisini değil, iki buçuk kat daha büyük bir gölge görüyoruz. Event Horizon teleskobunun sunduğu olağanüstü ve ilham verici görüntülere rağmen, kara delikler için en güçlü kanıt yerçekimi dalgalarından geliyor.

14 Eylül 2015’te, Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi olan LIGO’daki ekip, uzay-zaman dokusundaki bu küçük dalgalanmaları ilk kez tespit etti. LIGO iki bölgede faaliyet gösteriyor: biri Washington, Hanford’da – hizmet dışı bırakılmış bir nükleer üretim kompleksi – ve diğeri Louisiana, Livingston’un timsah istilasına uğramış bataklıklarında. Bu dalgalanmalar küçüktü, dedektörlerin 4 kilometrelik kollarını bir proton genişliğinden daha az uzatıp sıkıştırarak, sırasıyla otuz altı ve yirmi dokuz Güneş kütlesi olan iki kara deliğin birleşmesinden şiddetli başlangıçlarını ele veriyorlardı. gözlemlenebilir evrenin en uzak noktalarında. Dalganın kaynağında taşıdığı enerji muhteşemdi, üç Güneş’in kütlesine veya 1034 Hiroşima bombasına eşdeğerdi, patlayıcı bir uzay-zaman tsunamisi, uzayı bir yönden eziyor ve diğerini uzatıyordu.

Ama dalgayı yaratan başka bir şey olabilir miydi, bir kara delikten farklı başka bir egzotik kompakt nesnenin bir araya gelmesi? Birleşme noktasında, iki nesne sadece 350 kilometre uzaktaydı, altmış beş Güneş’ten oluşan birleşik bir kütle, olası olay ufkunun iki katından daha küçük bir bölgeye tıkılmıştı. Nihai kucaklaşmaya doğru dönen bir çift kara delikten başka bir şey olduğunu hayal etmek zor.

____________________

alıntı Fantastik Sayılar ve Nerede Bulunurlar: Sıfırdan Sonsuzluğa Kozmik Bir Görev Antonio Padilla’nın fotoğrafı. Telif Hakkı © 2022. Macmillan’ın bir baskısı olan Farrar, Straus ve Giroux’dan edinilebilir.

Leave a Reply

Your email address will not be published.