Kara deliklerin etrafında “dalma bölgesi” olarak adlandırılan garip bir alan ilk kez tespit edildi. Maddenin kara deliğin etrafında dönmeyi bırakıp doğrudan kara deliğin içine düştüğü bu alan, Albert Einstein’ın genel görelilik teorisi tarafından tahmin edilmişti, ancak daha önce hiç gözlemlenmemişti. Dalış bölgelerini incelemek bize kara deliklerin nasıl oluştuğunu ve geliştiğini öğretebilir, aynı zamanda uzay-zamanın temel doğası hakkında yeni bilgiler ortaya çıkarabilir.
Einstein Kara Delik Konusunda Haklıydı
Herhangi bir madde kara deliğe çok yaklaştığında parçalanır ve çevresinde birikim diski adı verilen yörüngede bir halka oluşturur. Genel görelilik, birikim diskinde, kara deliğin etrafında hiçbir şeyin dolaşamayacağı bir iç sınır olması gerektiğini öngörüyor; bunun yerine, düşerken hızla ışık hızına yakın bir hızla hızlanarak doğrudan içeri dalmalı.
Oxford Üniversitesi’nden Andrew Mummery, “Bu, bir nehrin şelaleye dönüşmesi gibi ve şu ana kadar sadece nehre bakıyorduk” diyor. “Eğer Einstein yanılıyor olsaydı, o zaman her şey aşağıya doğru istikrarlı olurdu; yalnızca bir nehir olurdu.” Şimdi şelaleye ilk kez göz attık, bu da Einstein’ın haklı olduğunu gösteriyor.
Mummery ve meslektaşları, Dünya’dan yaklaşık 10.000 ışıkyılı uzaklıktaki MAXI J1820+070 adlı ikili sistemdeki bir kara deliğin etrafındaki dalma bölgesine dair kanıt buldular. Kara deliğin birikim diskinden gelen ışığın modellerini oluşturmak için uzay tabanlı bir X-ışını teleskopu olan Nükleer Spektroskopik Teleskop Dizisinden (NuSTAR) elde edilen verileri kullandılar.
Meraklısına: Uzayın Yankılarını İlk Kez Dinliyoruz
Modellerin yalnızca birikim diskinden gelen ışığa ek olarak dalma bölgesindeki maddenin yaydığı ışığı da dahil ettiklerinde verilere uyduğunu buldular. New Mexico’daki Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’ndan Greg Salvesen, “Önceden, bu sınırı aşan herhangi bir şeyin kara deliğe düşmeden önce kayda değer miktarda ışınım yapacak zamanı olmayacağını, dolayısıyla araştırmacıların hiçbir şey görmeyeceğini düşünüyorduk” diyor. kim bu işe dahil değildi. “Fakat bu dalma bölgesinin size beklemeyeceğiniz ekstra ışık sağladığı ortaya çıktı.”
Bu ekstra ışık, X-ışını astronomisinde uzun süredir devam eden, kara deliklerin teorinin öngördüğünden daha hızlı döndüğü sorununu çözebilir. Bir kara deliğin dönüşü ve etrafındaki alanın parlaklığı birbiriyle bağlantılı olduğundan, fazladan bir miktar ışık eklemek, dönüşleri tahminlerle aynı hizaya getirebilir. Salvesen, “Kara delik dönüşleri bize her türlü şeyi anlatır, dolayısıyla bunu daha iyi ölçebilirsek astrofizikteki birçok soruyu yanıtlayabiliriz” diyor.
Bu, yerçekiminin doğası ve uzay-zamanın kendisiyle ilgili soruları da içeriyor çünkü dalma bölgeleri, gözlemleyebileceğimiz uzayın en uç bölgelerinden bazıları. Dalma bölgesi, olay ufkunun hemen dışındadır; bunun ötesinde çekim kuvvetleri o kadar güçlüdür ki, hiçbir madde ve hatta ışık bile kaçamaz.
Mummery, “Teknik olarak, eğer maddenin bir roketi olsaydı, dalma bölgesinden kaçabilirdi, ancak sonu geldi; yörüngesi kararsız hale geldi ve hızla ışık hızına doğru hızlanıyor” diyor. “Bu şeyin şelalenin kenarından akan su kadar geri dönme şansı var.” Araştırmacılar şimdi bu olağanüstü bölgelerdeki koşulları aydınlatmak için bu garip kozmik şelaleler üzerinde daha fazla gözlem yapmaya çalışıyorlar.