Yeni bir araştırma, kara deliklerin Albert Einstein’ın genel görelilik kuramının öngördüğü gibi özelliksiz, yapıdan yoksun varlıklar olmayabileceğini öne sürüyor.

1916 yılında ilk kez Karl Schwarzschild tarafından tanımlanan klasik kara delik modeli, kara delikleri iki temel özelliğe sahip olarak tasvir eder: tüm kütlenin yoğunlaştığı bir tekillik ve hiçbir şeyin, hatta ışığın bile kaçamadığı bir sınır olan olay ufku.

1970’lerde Stephen Hawking, olay ufkuna yakın kuantum etkilerinin uzay boşluğundan parçacıklar yaratılmasına yol açması gerektiğini keşfetti, bu süreç Hawking radyasyonu olarak bilinir. Bu radyasyon, kara deliğin kademeli olarak kütle kaybetmesine ve sonunda tamamen buharlaşmasına neden olurdu.

Paradoks, bu radyasyonun başlangıçta kara deliği oluşturan madde hakkında hiçbir bilgi taşımaması nedeniyle ortaya çıkar. Kara delik tamamen buharlaşırsa, bu bilgi sonsuza dek kaybolmuş gibi görünür ve bilginin korunması gerektiğini öne süren kuantum mekaniğinin ilkelerini ihlal eder. Bu çelişki, bilgi kaybı paradoksu olarak bilinir ve teorik fizikteki en önemli zorluklardan biridir.

Hakemli bilimsel dergi Physical Review D’de yayımlanan araştırmada, kara deliklerin aslında ‘donmuş yıldızlar’ adı verilen, soğumuş ve artık ışık veya ısı yaymayan yıldızlar olduğu öne sürüldü.

Kara delikler, bilimin kurallarına meydan okuyan ve birçok paradoksla ilişkilendirilen nadir gök cisimlerinden biri. Ancak yeni bir araştırma, kara delikler hakkında bilinen her şeyi değiştirebilecek bir hipotez öneriyor.

Hakemli bilimsel dergi Physical Review D’de yayımlanan araştırmada, kara deliklerin aslında “donmuş yıldızlar” adı verilen, soğumuş ve artık ışık veya ısı yaymayan yıldızlar olduğu öne sürüldü. Kara cüceler olarak da adlandırılan donmuş yıldızlar, bir yıldızın yaşam döngüsünün son aşaması anlamına geliyor.

Bilim insanları genellikle yıldızların kara cüce aşamasına ulaşmasının trilyonlarca yıl alacağına inanıyor. Ancak evren, sadece 13,7 milyar yaşında olduğundan henüz donmuş yıldızları olamayacağı tahmin ediliyor.

Yeni çalışmada ise araştırmacılar, donmuş yıldızlarla kara delikler arasındaki benzerlikleri detaylı bir şekilde analiz etti ve teorilerinin geleneksel kara delik modeliyle bağlantılı birçok paradoksu çözdüğünü belirtti. Bu hipotez doğrulanırsa kara delikler, ünlü fizikçi Albert Einstein’ın genel görelilik kuramının öngördüğü gibi özelliksiz, yapıdan yoksun varlıklar olmayabilir.

Kara delikler konusunda bilim camiası, Einstein’ın 1915’te ortaya koyduğu genel görelilik kuramını takip ediyor. Einstein’a göre, bir kara deliğin iki temel özelliği var. Birincisi, merkezinde tekillik olarak adlandırılan sonsuz yoğunlukta bir nokta olması. İkincisi ise kara deliğin hiçbir şeyin, ışığın bile kaçmasına izin vermeyen bir olay ufku olması.

Bu teori yaygın kabul görse de, bazı büyük sorunlarla karşı karşıya kalıyor. Örneğin, bildiğimiz fizik kurallarınca her şeyin bir sonu olmalı. Ayrıca bir diğer ünlü fizikçi Stephen Hawking’in radyasyon paradoksu, kara deliklerin radyasyon yayabileceğini, zamanla yavaşça kütle kaybedebileceğini ve sonunda tamamen buharlaşacağını öne sürüyor.

Bu da başka bir çelişkiyi ortaya çıkarıyor: Einstein hiçbir şeyin bir kara delikten kaçamayacağını öne sürdüğüne göre, bu nasıl mümkün olabilir? Ancak yeni araştırmanın yazarlarına göre, kara delikler donmuş yıldızlar, yani hem tekillikten hem de olay ufkundan yoksun nesneler olarak kabul edildiğinde tüm bu paradokslar çözülüyor.

‘Donmuş yıldızlar’ teorisi ne kadar mantıklı?

Yeni çalışmada araştırmacılar, kara deliklerin entropi ve termal radyasyon gibi termodinamik özelliklerinin teorik değerlerinin, donmuş yıldızlarınkine benzer olduğunu ortaya koydu.

İsrail’deki Ben-Gurion Üniversitesi’nde fizik profesörü ve çalışmanın ilk yazarı Ramy Brustein, Live Science’a yaptığı açıklamada, “Donmuş yıldızlar bir tür kara delik taklitçisidir: tekilliklerden arınmış, ufuk çizgisi olmayan ancak yine de kara deliklerin tüm gözlemlenebilir özelliklerini taklit edebilen ultra kompakt, astrofiziksel nesnelerdir,” dedi.

Ayrıca, bir olay ufkunun olmaması, radyasyonların ve parçacıkların kara delik olarak görülen nesnelerin sınırlarından kaçabileceğini gösteriyor. Bu da Hawking’in kara deliklerden çıkan ışık emisyonu hakkında söyledikleriyle örtüşüyor.

1970’lerde Stephen Hawking, olay ufkuna yakın kuantum etkilerinin uzay boşluğundan parçacıkların üretilmesine yol açtığını ve kara deliklerden kütle azaltacak bir ışıma sızması gerektiğini ortaya koymuştu. Bu fenomen bugün Hawking radyasyonu olarak adlandırılıyor.

Öte yandan, kara deliklerin gerçekten donmuş yıldızlar olduğunu teyit edecek deneysel bir kanıt yok. Bu da söz konusu hipotezi doğrulamak için daha fazla araştırma gerektiği anlamına geliyor.

(Kaynak: Euronews Türkçe)