Atom bombasının "babası" olarak bilinen J. Robert Oppenheimer, 1939 yılında Hartland S. Snyder ile birlikte bir makale yayınlıyor. Bu makalede dev yıldızların kendi yerçekimlerinin etkisi altında çökerek ışığın bile kaçamayacağı kozmik bir nesneye dönüşebileceğini ileri sürüyorlar. Matematiksel olarak kanıtladıkları bu “çöküş” teorisi, o yılların koşullarında gerçek olamayacak kadar garip görünüyor.
Soru şu: Gerçekte, Oppenheimer tarafından tanımlanan mega kütleli yıldız olası mıydı?
Biliyoruz ki Büyük Patlama’dan 200-300 milyon yıl sonra ortaya çıkan erken dönem yıldızları, Oppenheimer tarafından tanımlanan türde Güneş kütlesinin 100 katına kadar büyük kütleye sahip mega yıldızlardı.
Peki, bu mega yıldızlar neden kendi üzerlerine çöküyorlardı?
Casus uydular
İkinci Dünya Savaşı sonrasında Dünya birbiri ile sürekli savaş hali durumunu sürdüren iki büyük kampa ayrılmıştır. “Soğuk Savaş” yılları olarak bilinen bu dönemde, iki süper güç olan Amerika ve Sovyetler Birliği, nükleer silahlanma yarışı içindedirler. Dolayısıyla tüm gezegen nükleer silahların ağır tehditi altındadır.
1963 yılında, nükleer silah denemelerinin önlenmesi anlaşması imzalanır ama süper güçler arasında güven ortamı yoktur ve birbirlerini uzaydan izlemeye başlarlar. Amaç bir diğerinin anlaşmaya uyup uymadığını kontrol etmektir.
Amerikalılar, Vela casus uyduları ile Sovyetleri izlerken çok şiddetli patlamalara tanık olurlar. Önce, Rusların uzayın derinliklerinde nükleer silah denemesi yaptıklarını düşünürler, ancak patlama çok şiddetlidir ve uzayda çok yoğun enerji yayılmaktadır. Dahası patlama, Samanyolu galaksisinin çok ötesinden gelmektedir. Oldukça gizemli olan bu patlamaların kaynağı uzun süre belirsizliğini korur. 1967 de iki Vela uydusu ile tekrar patlamaların kaynağını araştırmaya yönelirler. Karşılaştıkları şey uzayın derinliklerinde Güneş’imizden en az 25 kat daha büyük kütleli bir yıldızın ölümü sonrası oluşan dev bir patlamadır.
Hipernovalar
Biliyorsunuz evrendeki tüm yıldızlar, temel yakıtı hidrojen olan birer termonükleer reaktördür. Bu devasa reaktörlerde hidrojen atomlarının çekirdekleri yüksek sıcaklıklarda birleşerek helyum çekirdeklerine dönüşürken çok büyük bir enerji açığa çıkar. Nükleer reaksiyonlar devam ederken karbon, nitrojen, oksijen, silikon ve demir gibi daha ağır elementler oluşurken açığa çıkan bu nükleer kaynaklı enerji dışa doğru büyük bir basınç uygular.
Bu basınç, yaşamı süresince yıldızın kütlesini merkeze doğru çeken yerçekimi ile denge içinde bulunur.
Yakıt tükenmeye başladığında dışa doğru olan basıncın etkisi azalır, dolayısıyla denge bozulur ve yerçekimi etkisi altında kalan yıldız, kendi içine doğru çökmeye başlar. Bu çökme sonucunda yıldız, “hipernova” adı verilen çok şiddetli bir patlamayla kendi üretimi olan karbon, nitrojen, oksijen, silikon ve demir atomlarını evrenin her köşesine saçarak yaşamını sonlandırır.
Bilim insanları bu denli şiddetli ve korkutucu patlamanın varlığını kuramsal olarak bilirler ama o dönemin teknolojik koşullarında gözlem yapma şansları yoktur.
Bilim dünyası, bu ölçekte büyük bir patlama ile ilk kez 1963 yılında bir rastlantı sonucu tanışmıştı.
Oppenheimer ve ekibinin kuramsal öngörüleri artık gerçeğe dönüşmüştü. Patlamadan geride kalan şey ise evrenin en gizemli ve en korkutucu nesnesi olarak kayıtlara geçer.
Kara delikler
Peki, bu mega yıldızlar büyük ve şiddetli patlamalarla yaşamlarına son verirken geride ne bıraktılar?
Yıldızların hidrojen yakıtını tükettikten sonra ürettikleri ağır elementlerin etkisiyle kendi üzerine çöktüklerinde kütlesel çekim öylesine güçlüdür ki atomlar sıkışır ve parçalanırlar. Sonra hipernova patlaması ile ölen yıldızın kendi üretimi olan elementler evrene saçılırken geride nötronlardan oluşmuş çok yoğun bir kütle kalır. Bu yoğun kütle çok güçlü bir yerçekimi üretir ve bu yerçekimi altında yıldız kendi merkezi üzerine çökerken çevresindeki her şeyi de kendi içine çeker ve yok eder.
Işık bile onun çekim etkisinden kurtulamaz. Yıldız, ardından fizik kurallarının geçerli olmadığı bir tekillik içine gömülür.
Bunlar Oppenheimer’ın tanımladığı türde korkutucu nesnelerdir. Onlara bugün “kara delik” deniyor.
Kara delikler evrende ilk görüldüğünde Büyük Patlama’nın üzerinden ancak bir kaç yüz milyon yıl geçmiştir. Daha sonra bu kara delikler birleşerek galaksilerin oluşumunu sağlayacak çekirdeği sağlamak üzere çok daha büyük kara deliklere dönüşeceklerdir.
Patlama sonucu evrenin her tarafına saçılan elementler ise Güneş gibi ikinci ve üçüncü kuşak yıldız sistemlerini oluşturmak üzere başka nebulalara katılacak ve yeni yıldızların doğumuna katkı vereceklerdir.
Yıldızların ölümü, bir yokoluş gibi görünse de özünde bir yaratılış hikayesidir. Bir yandan kalıntılarından yeni yıldızlar doğarken diğer yandan evrenin en gizemli ve en korkutucu karanlık nesnesine dönüşürler.
Onların var olduğunu bize önce matematik söylemişti ama şimdi gerçek olduklarını biliyoruz!
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com/topics/physics-and-astronomy/vela-satellite
https://www.britannica.com/technology/Vela-reconnaissance-satellite
