GARİP AMA GERÇEK: KARA DELİKLER ŞARKI SÖYLÜYOR

Uzayda ses işitilemese de, bazen görülebilir

Robynne Boyd

Dünyadan 300 milyon ışık – yılı uzaklığındaki Perseus galaksi kümesinin karanlık kalbinde, süper kütleye sahip bir kara delik aynı notayı 2.5 milyar yıldır söylüyor. NASA’nın Chandra X – Işını Merkezindeki bilim adamlarına göre, onun tonu Do’nun 57 oktav altında kaydediliyor ve çınlayan bir si bemol’dür. Bu, uzayın vakumunda nasıl mümkün olur?

Sesin yolculuk yapması için su veya hava gibi bir ortam gerekir. Burada Dünya’da bir ses dalgası etrafındaki hava moleküllerinin titreşmesine neden olarak kendi kaynağından hareket eder. Titreşimler bir molekülden diğerine geçer; bu titreşimler kulağa çarptığı zaman, ses olarak anlaşılır. Ama uzayın engin mesafelerinde ne hava ne su ne de başka bir şey nevcut olmadığı için, orada sesin yolculuk yapması zordur.

Süper kütleli bir kara delik – bir opera divası gibi – uzayda rezonant notayı çalar. Bu muazzam göksel nesneler güneşimizin kütlesinin yüzbinlerce – milyarlarca katında kütleye sahiptirler ve genelde aktif galaksilerin merkezinde bulunurlar. Örneğin, Sagittarius A*— süper kütleli bir kara delik – bizim galaksimiz Samanyolu’nun merkezinde bulunur.

Kara delikler yerçekimsel kuvvetleri ile ün salmıştır, o kadar güçlü yerçekimine sahiptirler ki geleneksel bilgeliğe göre hiçbir şey ondan kaçamaz. Ama bu tamamen doğru değildir. Bir kara deliğin yerçekimi kendisini çevreleyen büyüme diskine – gaz ve tozdan oluşan halka benzeri yapı – madde ve enerjinin karışımını çeker. Ama bu maddenin bir kısmı “göreli fışkırmalar” şeklinde kara deliğin kutuplarından atılır. Bu fışkırmalar deliği çevreleyen kavurucu gaza yayılır ve uniform bulutta cepler üretir.

Stanford Üniversitesi’nde fizik profesörü olan ve Perseus galaksi kümesini inceleyen astronom Steven Allen “Ses dalgaları basınç dalgalarıdır. Ve kara delikler veya en azından onların göreli fışkırmaları muazzam ses dalgaları üretebilirler, sonra bunlar etrafı çevreleyen galaktik gazda yayılırlar” diyor. “Işık hızına yakın hızda hareket eden materyal içeren göreli fışkırmalar, dev eliptik galaksileri ve galaksi kümelerini kaplayan sıcak gaza çarptığı zaman, sanki ‘galaktik bir davulu’ çalarlar. Fışkırmalar “değnek” olarak davranır, gazın yüzeyi “davul”dur.

İnsanlar bu dalgaları işitemese bile (çünkü ses engin vakumda seyahat edemez, bu “davul”u ve bizi ayırır), x – ışını gözlemlerini kullanarak bu dalgaları “görebiliriz”. Ses dalgaları galaksilerdeki ve galaksi kümelerindeki kavurucu gazda yayılırken, daha yüksek basınçlı bölgeler (ses dalgası zirveleri) x – ışınlarında daha parlak görünmeye eğilim gösterir; zayıf bölgeler donuktur.

Perseus Kümesinin Chandra x – ışını teleskop gözlemleri ses dalgalarını belirten daha parlak ve daha sönük eşmerkezli dalgacıklar gösterir. “hareket eden dalgaları göremeyiz” diyor Allen. “İlgili zaman ölçekleri çok uzun, çünkü dalgaların periyodu yaklaşık 10 milyon yıldır – ama onların açık “enstantane fotoğrafına sahibiz”

Perseus’un kara deliği evrendeki tek galaktik vokalist değil. Evrenin en büyük kütleli kara deliklerinden birine sahip olan M87 nin de şarkı mırıldandığı biliniyor. Onun şarkısı Perseus’un ki gibi istikrarlı olmamasına rağmen, daha kapsamlıdır Do’nun altında 59 oktav.

Chandra X – Işını Merkezinden astrofizikçi Peter Edmonds “Kara deliklerin aynı notayı söylemesi için bir neden yok” diyor. Daha fazla maddeye sahip olan galaksiler daha derin bir ses sağlayabilirler, çünkü bu madde kara delikten daha büyük, ama daha az genel püskürmelere neden olabilir. Kara deliğin özel sesine katkıda bulunan başka önemli faktörler de vardır, örneğin gazın sıcaklığı ve bulunduğu bölge, ancak ayrıntılar iyi anlaşılmadı diyor Edmonds.

Diğer yıldızlararası nesneler ve olaylar da ses dalgaları üretir, diye ekliyor. Gerçekte, evrenin doğumundan beri big bang’in yankıları uğulduyor.

Virginia Üniversitesinden astronom Mark Whittle’e göre, big bang’in ses dalgaları, uzay serbest elektronlar içeren gaz ile sessiz sis iken evrenin ilk 380,000 yılında yaratıldı. Ancak, sis temizlendiğinde evren sessizliğe düştü.

Big bang’in baladı hala belirlenebilirdir ve Whittle tarafından “gittikçe artan ıslıkla, daha derinleşen bir gürlemeye değişen, alçalan çığlık” olarak tanımlanır. Şöyle ekliyor: “Big bang’in sesinde belki en dikkate değer olan, temel bir tonun ve harmonikler setinin olmasıdır”

Şüphesiz, big bang’in kendisi sessizdir, çünkü mesafeler boyunca basıncın eyleme geçmesi ve ses dalgası üretmesi için zaman gereklidir.

Güneş milyarlarca yıldır şarkı söylemekte. Solar yüzeydeki aktarım akımları iç koronaya yolculuk yapan ve yüzeye geri dönen basın dalgaları üretir, bu yüzeyin kavrulmasına ve titreşmesine neden olur. Bu derin, üç – boyutlu ses dalgaları bilim adamlarının güneşin içsel yapısını daha iyi anlamalarına izin verir.

Gerçekte, kürelerin müziği ve hatta süper kütleli kara deliklerin müziği evrenimizin temel doğasına içgörüler sunar. Dünyada yaşayan hiçbir canlı varlık dış uzayın müziğini işitemese de, kozmos orkestra gösterisine devam ediyor. Anlamak için bilim adamları yakından izliyor (ve dinliyor) – bu, astronomları Dünyadaki en iyi dinleyiciler yapıyor.