Bir kara deliğin fotoğrafı nasıl çekilir? - FS DIGITAL
Tarihin ilk kara delik fotoğrafı, bilim insanları tarafından 10 Nisan 2019 tarihinde yayınlandı. Biz de bu sayede yaklaşık 53 milyon ışık yılı uzaklıktaki Messier 87 galaksinin merkezine bakma fırsatı yakaladık ve Einstein’ın 1905 yılında kara deliklerin dairesel yapıda olduğunu, kütle çekiminin zamanı ve ışığı bükebileceği hesaplamalarını kanıtlamaya 1 asır sonra ancak yaklaşabildik. Peki bu fotoğraf nasıl çekildi ve kara delikler hakkında neler biliyoruz?
Bir yıldız, ölümü sonrası 3 farklı şeye dönüşebilir. Pulsar, beyaz cüce veya Karadelik. Kendi içine çöken yıldızlar genellikle kara deliklere dönüşür. Kara delik, uzay-zaman içerisinde bir alana sıkışan oldukça yoğun bir kütleden oluşur. Gördüğünüz siyah noktadaki bu cisim, Güneş’ten 6,5 milyar kat daha ağır. Siyahtır, çünkü ışık bile bu cismin kütle çekiminden kaçamaz. Etrafında gördüğümüz parlak hare ise kara deliğin boyutu değildir. Olay ufku adı verilen, kütle çekimin ışık hızına boyun eğdirdiği noktadır. Teknik olarak kara deliğe yanaşan her cisim hızlanır. Hızlandıkça iki boyutlu yapıya benzer bir disk haline gelir. Cismin atom ve molekül gibi parçacıkları bu hızda birbirlerine sürtünerek ortaya ısı ve ışık çıkartır. Olay ufkundaki ışıklar da buradan gelir, kara deliğin içinden değil.
Bir teleskobu göğe çevirdiğinizde bir kaç yüz ışık yılı uzaklıktaki yıldızı da görebilirsiniz, milyon ışık yılı uzaktaki galaksiyi de. Ama olay nokta şeklinde görmek değil, ne kadar çözünürlüğe ulaştığınızdır. Teleskobun çapını büyüttüğünüzde ise aslında çözünürlüğü artırmış oluruz. Çözünürlük derken, 53 milyon ışık yılı uzaktaki bir galaksinin ortasındaki ufacık bir noktaya bakıyoruz. Yani Dünyadan 500 milyon trilyon kilometre uzaklıktaki bu karadeliği tek başına görüntülemek için kullanılan teleskobun neredeyse dünyanın kendisi kadar büyük olması gerekiyor ve şu anda mevcut en büyük hareketli radyo teleskop 100 metre çapında.
Peki bu teleskobu üretmeyi beklemek yerine, çok fazla küçük teleskop ile, aralarına mesafe koyarak aynı anda (aynı atom saatinde) ve aynı noktaya (yani cisme) bakarak sanal bir teleskop oluşturma fikrine ne dersiniz?
Evet, bu devasa uzaklıktaki kara deliğin fotoğrafını çekmek için Hawaii ve Meksika’da yanardağlar üzerinde, Arizona’da ve İspanya’nın Sierra Nevada bölgesindeki dağlar üzerinde, Şili’deki Atakama Çölü’nde ve Antarktika’da yer alan 8 farklı teleskop kullanıldı. Aralarında Türk astronom Feryal Özel’inde bulunduğu 200 kişiden oluşan bu ekip, Bu 8 radyo teleskop ile aynı anda aynı noktayı yani M87 galaksisinin merkezini gözledi ve 12.000 km çaplı bir teleskop elde etmiş olundu ve böylece Event Horizon Teleskobu işbirliği ortaya çıktı.
Elde edilen veriler internet üzerinden gönderilemeyecek büyüklükteydi. Bu nedenle yüzlerce sabit sürücüde depolanıp Boston ve Bonn’daki işlem merkezlerine aktarıldı. Yakın bir zamana kadar imkansız olduğu düşünülen fotoğraflama sürecinde yazdığı algoritma ile Katie Bouman, buradaki başroldeki isimlerden biriydi.
Bouman’ın yazdığı algoritma ile dünyanın farklı bölgelerindeki sekiz teleskoptan elde edilen veriler bir araya getirildi ve sonuç olarak bu görüntü elde edildi.
Fotoğraftaki bulanıklığın nedeni ise teleskopların arasındaki kıtalararası boşluklar. 53 milyon ışık yılı uzaklıktaki bu karadeliği en net şekilde görüntülemek için Dünya büyüklüğünde bir teleskopa ihtiyacımız olduğunu söylemiştik. Interferometri yapılarak çözünürlük artırıldı ama bu sefer de hassasiyet düşmüş oldu. Daha net bir görüntü için, Dünyanın çeşitli bölgelerinden çok daha fazla teleskop ile görüntüleme sağlamamız gerekmekte.
Aynı ekip, güneş sisteminin de içinde bulunduğu Samanyolu galaksisindeki süper kütleli kara deliği de gözlemliyor. Ancak ilginçtir ki bu iş, beş ışık yılı uzaktaki bir galaksinin fotoğrafını çekmekten daha zor. Zira bilinmeyen bir nedenden dolayı, Samanyolu’nun merkezindeki kara deliğin etrafındaki hare daha küçük ve daha soluk.
20 yıldan bu yana emek sarf edilen ve ilk kez fotoğrafı çekilen bu kara deliğe, Hawaii dilinde “Derin, süslü karanlık oluşum” anlamına gelen “Powehi” adı verildi.
PrevÖnceki YazıTeknoloji ve İnsanlığın Sınırında: Biz