Cevap, Güneş değil: Evrenin en sıcak yeri neresi?

Kiley Price*

Güneş, sistemimizdeki en yakıcı gök cismi olsa bile ulaştığı sıcaklıklar pek çok başka kozmik cisme kıyasla sönük kalır. Peki, evrendeki en sıcak yer neresi? 

Harvard Üniversitesi bünyesindeki Kara Delik Girişimi (Black Hole Initiative) araştırma grubunda doktora sonrası araştırmacı olan Daniel Palumbo verdiği bir demeçte, “Bana göre doğru yanıtlardan biri süper kütleli bir kara delik, özellikle de madde biriktiren süper kütleli bir kara deliğe en yakın nokta; zira, o yalnızca gazla beslenir” dedi.

Palumbo, özellikle de bağıl jet akımları - ya da ‘ışık hızına çok yakın’ bir sürate ulaştırılan devasa birikmiş madde ışınları - içeren kara deliklerin beslenme bölgesinin aşırı sıcak olduğunu sözlerine ekledi. Palumbo, şu ana dek evrende ölçülen en sıcak yerin, Dünya’dan yaklaşık 2,4 milyar ışık yılı mesafede süper kütleli bir kara deliğin etrafında ışıltılı bir şekilde parlayan bir bölge olan ‘kuasar 3C273’ olduğunu belirtti.

'KÜTLE ÇEKİM ETKİSİ O KADAR BÜYÜK Kİ IŞIK BİLE ÇEKİMİNDEN KAÇAMAZ'

ABD-Batı Virginia’da bulunan Greenbank Gözlemevi’nin paylaştığı bilgilere göre, bu bölgenin merkezindeki ısı yaklaşık 10 trilyon kelvin (ya da diğer bir ifadeyle, 10 trilyon Fahrenheit veya Santigrat derecenin üzerinde). Buna karşın Daniel Palumbo, bu ısı tahminini çevreleyen bir takım belirsizliklerin olduğunu da sözlerine ekledi.

Süper kütleli kara delikler aşırı düzeyde güçlüdür ve tamamı değilse de büyük kısmı bir galaksinin merkezinde bulunur. İsminden de anlaşılacağı üzere, bu kara delikler, süper kütlelidir: Örneğin, Samanyolu Galaksisi’nin merkezinde bulunan süper kütleli kara delik olan Sagittarius [Yay] A *, Güneş’inkinden milyonlarca kat daha büyük bir kütle barındırır. Tıpkı diğer kara delikler gibi, kuasar 3C273 de öylesinde güçlü bir kütle çekimi etkisine sahiptir ki ışık dahil hiçbir şey onun çekiminden kaçamaz.

YIĞILMA DİSKİNDE OLUŞAN 'CEHENNEM'

Bu kütleçekimsel lavabo gideri iç kısımda daha soğuk olsa da yörüngesinde dönen gaz halkasında ‘yığılma diski’ de denen durum bunun tam tersidir. Moleküller yüksek hızlarda kara deliğe çekilirken, buradaki maddeler arasında gerçekleşen çarpışmaların ürettiği sürtünme, trilyonlarca santigrat derecelik ısılar açığa çıkarabilir. Bir kıyaslama yapmak gerekirse; Güneş’in yüzeyi 5.500 santigrat derecedir. Palumbo, bu sıcaklıkların, kara deliğin aşırı yoğun manyetik alanı etraftaki maddenin bir kısmını milyonlarca ışık yılı boyunca uzaya fışkırabilen göreceli jetlere çarptığı sırada daha da arttığını belirtti.

Öte yandan, "Kara Delik Girişimi" araştırma grubu ile bağlantılı bir bilim insanı olan Koushik Chatterjee’ye göre, evrende var olan en sıcak yerin nerede olduğunun yanıtı, soruyu ne zaman sorduğunuza göre de değişebilir. Koushik Chatterjee, kara deliklerin büyük ihtimalle en sıcak bölgeler olduğu konusunda hemfikir olsa da “Felaket niteliğindeki olaylar her yerde gerçekleşiyor ama en sıcak yer orası olmalı” ifadelerini kullandı.

İki devasa gök cismi çarpıştığı zaman açığa çıkan patlama aşırı yüksek ısılara yol açabilir. Mesela, Nature Physics dergisinde yayınlanan 2019 tarihli bir araştırmada aktarıldığı kadarıyla, çarpışan iki nötron yıldızı - yani, devasa yıldızların çökmüş çekirdekleri - 800 milyar santigrat derecelik ısı üretebilir. Chatterjee, bir nötron yıldızıyla çarpışan bir kara deliğin de akıl almaz düzeyde yüksek sıcaklıklar üretebileceğini ifade etti. Ne var ki, bu kozmik çarpışmalar genellikle bir saman alevi gibi geçicidir. “Çok uzak mesafelerde bulunan gök cisimlerinin ısılarını incelemek zor; onu kolayca bir termometreyle ölçemezsiniz” diyen Palumbo, evrende var olan en sıcak yeri belirlemenin de çok güç olduğunu, zira kara deliklerin kesin sıcaklıklarını çevreleyen çok fazla belirsizlik olduğunu kaydetti.

ÖLÇÜM NASIL YAPILIYOR?

Bilim insanları bundan ziyade, parlak ışık huzmelerini, radyo dalgalarını ve X ışınları yayabilen süper kütleli kara deliklerden uzaya salınan enerjiyi ölçüyor. Araştırmacılar, bu kaynakların ürettiği elektromanyetik radyasyonun dalga boylarını etkileyen modelleri temel alarak ısıyı tahmin edebiliyor. NASA’nın güneş araştırmaları bölümünde kıdemli bilim insanı olan Richard Kelley, konuya ilişkin verdiği demeçte, “Çok uzakta bulunan nesnelerden gelen ışığın teleskoplarımıza ulaşmasını bekleriz. Bu ışık teleskoba ulaştığında, radyasyonun enerjisini ya da dalga boyunu ölçebilen bir algılayıcıya girer; ardından bir spektrum oluştururuz ve spektrumu analiz ederek ısısını ortaya çıkarabiliriz" bilgisini paylaştı.

Kelley, ‘X-ışını Görüntüleme ve Spektroskopi Görevi’ (XRISM) adı verilen, gelecekte kullanılacak bir X-ışını gözlemevinin, bilim insanlarının uzayda gezinen yüksek ısılardaki gazları daha doğru ölçmelerine yardım edeceğini aktardı. Daha gelişmiş araçlar üretilmeye devam ettikçe, bilim insanları kuasar 3C273’ten bile daha sıcak alanlar keşfedebilir.

Palumbo, “Süper kütleli kara deliklerin çevresinde dönen maddelerin sıcaklıklarını anlamak için elimizde bulunan araçlar sınırlı olsa da hızla geliştiklerini söyleyebilirim” dedi.

* Bilim yazarı

Yazının orijinali Live Science sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)