Bilim Dünyasında Devrim: Bir Kara Delik İlk Kez Görüntülendi!

Günlerdir merakla beklediğimiz an nihayet geldi: bir kara delikten ilk fotoğraf paylaşıldı. “Bir yerlerde inanılmaz bir şey keşfedilmeyi bekliyor.” – Carl Sagan

Bundan tam 7 yıl önce, 2012’de Event Horizon isimli bir proje; biri Samanyolu’nda, diğeri ise bizden tam 53 milyon ışık yılı uzaktaki Messier 87 Galaksisi’nde olmak üzere iki farklı kara deliği gözlemleme amacıyla başlatıldı. Dünyanın farklı noktalarına yerleştirilen teleskoplar sayesinde bu iki kara delikten sürekli olarak veri akışı elde edildi. Bu veriler sayesinde de Messier 87 galaksisinin merkezinde bulunan kara delikten bir fotoğraf elde edildi. ABD Ulusal Bilim Vakfı önderliğindeki astrofizikçiler de gün içerisinde bu fotoğrafı paylaştı.

2017’de başlayan ve 5 petabyte’ı aşkın boyuttaki bir veri yığınının ürünü olan fotoğraf tarihe geçti. Evet, yanlış okumadınız. Bir aşağıda gördüğünüz ve bizlerin 86kb’a sığdırdığı görüntüyü elde etmek için tam 5 petabyte’lık veri yığını özenle analiz edildi. Ardından da bu fotoğraf ortaya çıktı. Elbette ki bu projede emeğe geçen her isme büyük bir teşekkür borçluyuz, ancak özellikle Katie Bouman ismini belirtmeden de geçmeyelim. 29 yaşındaki Katie Bouman, kara delik fotoğrafının ortaya çıkmasını sağlayan algoritmayı geliştirdi. Dünyanın farklı bölgelerindeki teleskoplardan gelen karmaşık veriler Katie Bouman’ın geliştirdiği algoritma ile anlamlı bir hal aldı.

İşte tarihe geçen o fotoğraf:

Yukarıda görmüş olduğunuz fotoğraf, Messier 87 Galaksisi’nin merkezinde bulunan aktif bir süper kütleli kara deliğe ait. Elde edilen görüntü sekiz farklı teleskobun gözlemleri sonucunda oluşturuldu ve pek çok etkileyici yana sahip. Tarihin bu en yeni fotoğrafı, aynı zamanda en eski fotoğraf unvanına da sahip olacak. Bizden 53 milyon ışık yılı uzaktaki bu kara deliğin olay ufkuna ait fotoğraf, aslında bu kara deliğin 53 milyon yıl önceki durumunu gösteriyor. Yani kara deliğin bugünkü halini gözlemlemek istiyorsak -mevcut teknolojik imkanlarla- bugün kara delikten kopan ışık ışınlarının 53 milyon yıl sonra dünyamıza ulaşmasını bekleyeceğiz.

Peki neden içerisinde bulunduğumuz Samanyolu’ndan bir kara delik seçilmedi de milyonlarca ışık yılı uzağa gidildi? Bunun en temel sebebi Messier 87 Kara Deliği’nin devasalığı. Bu kara delik devasa kütlesi sayesinde hem daha büyük bir yer işgal ediyor, hem de dönüş hızının düşüklüğü nedeniyle görüntü elde etmesi daha kolay. Kolay dediğimize bakmayın tabi. Yedi yılda binlerce veri yığını birleştirilmesiyle yukarıda gördüğünüz görüntü elde edildi.

Messier 87 Kara Deliği’ne ait fotoğrafta kullanılan teleskoplar ve konumları.

Tarihe geçen bu fotoğraf kara deliklere ait ilk somut bilgi olarak da kabul ediliyor. Zira Google’a kara delik yazdığınız vakit karşınıza çıkan resimler simülasyon aracılığıyla elde edilen kurgusal görüntülerdi. Şimdi ise elimizde gerçek bir kara deliğin gerçek bir fotoğrafı mevcut. Ama gördüğünüz üzere biraz bulanık. Peki neden böyle?

Bulanık olmasının sebebi bizlerin çektiği fotoğraflardaki bulanıklık sorunundan çok daha farklı. 13 farklı teleskobun farklı dalga boylarında elde ettiği veriler, ondan fazla üniversitenin bir araya geldiği bir koordinasyon merkezinde itinayla işleniyor. İlk olarak 2017’de başlayan bu işleme adımı da iki yıl içerisinde çözümlenen veriler sayesinde görsel bir hal kazandı. Yani bu veriler itinayla işlenmeseydi yukarıdaki bulanık görüntü bile elde edilemeyecekti. Eğer bulanık olmayan bir görüntü yakalamak istiyorsak Dünyamız’dan bile daha büyük bir teleskop icat etmemiz gerekiyor. Yani bir nevi daha iyi bir gözlüğe ihtiyacımız var.

Simülasyonlar aracılığıyla bulanıklığın giderildiği bir versiyon. Tabi ki %100 doğruluğa sahip değil.

Peki kara delikler üzerlerine gelen ışığı bile yutuyorsa bu görüntü nasıl elde edildi? Aslında yukarıda gördüğümüz görüntü kara deliği kara delik yapan bölgenin (tekillik) fotoğrafı değil, bizim gördüğümüz şey kara deliğin olay ufku. Olay ufku ise artık ışık ve maddenin kaçamadığı bölgeyi sınırlayan bir alandır. Fotoğrafın merkezinde gördüğümüz o siyah oval bölge de kara delik değil. Sadece olay ufkunun yavaş yavaş kendine doğru çektiği birikim diskinden kaynaklanan bir gölge. Gölgenin etrafındaki aydınlık bölgeler ise yüksek dönüş hızından dolayı ışımaya uğrayan gazları gösteriyor. Kara deliğin en gizemli noktası olan tekillik de haliyle fotoğrafta yer almıyor.

Bu fotoğrafın neden önemli olduğunu ve özel yanlarını maddeler halinde yazmaya kalksak inanın bitmez. Fakat birkaç tanesini sizler için belirtelim:

• Fotoğraf için elde edilen veriler Einstein’ın görelilik kuramıyla paralellik gösteriyor.
• Fotoğraftaki kara delik Güneş’ten tam 6.5 Milyar kat daha büyük.
• Yukarıda belirttiğimiz şekilde kara deliği bu fotoğrafta tamı tamına göremiyoruz, zira teknolojimiz buna imkan vermiyor. Ancak bu fotoğraf, mevzubahis kara deliğin ‘orada’ olduğunu açıkça gösteriyor.
• Ekipte fotoğrafı oluşturmaktan sorumlu bilim insanları önce dört farklı gruba bölündü. Gruplara veri işleme için dört farklı algoritma sunuldu. Kalite kontrolünü sağlamak için de gruplar arasında iletişim engellendi.
• Beş günlük bir gözlem periyodunun ardından elde edilen veri boyutu yaklaşık olarak 5 milyar megabyte’a ulaşmıştı.

Bu fotoğraf bilim dünyasında çığır açıcı bir devrim olarak kayıtlara geçse de projede çalışan bilim insanlarına göre daha yapılacak çok iş var. Kara deliğe giren bir maddenin başına ne geliyor? Olay ufku gerçek anlamda ne zaman görüntülenecek? Bir kara deliğin tekillik noktasında ne olup bitiyor? Bilim şimdi de bu zorlu sorulara cevap arayacak. Kolay olmayacağı bariz, evet. Ancak bundan 419 yıl önce Giordano Bruno’nun “Evren sonsuzdur.” dediği için canından olduğunu hatırlayınca pek de fena yol kat etmemiş gibi duruyoruz.

Dünyanın temelinde yatan düzeni anlamayı çok istiyoruz. Bugün bile neden burada olduğumuzu ve nereden geldiğimizi bilmeye can atıyoruz. İnsanlığın bilgi için duyduğu bu en derindeki arzu, sürekli arayışımız için yeterli gerekçeyi sağlıyor. Amacımız, içinde yaşadığımız evreni eksiksiz tanımlamaktan başka bir şey değil.
Stephen Hawking