Stephen Hawking'in kara delik teoremi gözlemlerle kanıtlandı

Dünyaca ünlü fizikçi Stephen Hawking'in kara deliklerle ilgili teoremi, gözlemlerle kanıtlandı. Teorem, iki uzak kara deliğin birleşmesinden kaynaklanan uzay-zamandaki dalgalanmaları kullanan bilim insanları tarafından doğrulandı.

Stephen Hawking'in kara delik teoremi gözlemlerle kanıtlandı

Hawking'in 1971'de Einstein'ın genel görelilik kuramından türettiği kara delik alanı teoremi, bir kara deliğin yüzey alanının zamanla azalmasının imkansız olduğunu söylüyor. Zira kara deliklere yaklaşan hiçbir nesne kurtulamıyor ve onlar tarafından yutuluyor.

Bu nedenle teoreme göre karadeliğin yüzey alanı kütlesiyle birlikte artıyor. Bu da kapalı bir sistemde entropinin (bir sistemdeki rastgelelik ve düzensizlik) her zaman arttığını belirten temel bir fizik yasasıyla yakından ilişkili. Yani bir kara deliğin entropisi, yüzey alanıyla orantılı olduğu için her ikisinin de her zaman artması gerekiyor.

Ancak aynı zamanda Hawking radyasyonu diye bilinen küçük miktarlarda enerji kaybı nedeniyle yüzey alanının, kara delik döndükçe küçülmesi bekleniyor.

MIT araştırmacıları Maximiliano Isi, Will M. Farr ve diğerleri, bir kara deliğin içine bir nesneyi, kara deliğin alanın küçülmesine neden olacak şekilde döndürebilecekleri kadar sertçe fırlatmanın mümkün olup olmayacağını merak etti.

Zira alan teoremine göre, daha fazla kütlenin yüzey alanında neden olacağı artış, dönüşün neden olacağı azalmadan her zaman daha ağır basmalıydı.

Bunu test etmek için araştırmacılar, şimdiye kadar tespit edilen ilk yerçekimi dalgaları olan GW150914'ten gelen verileri inceledi.

Bu dalgalar, daha büyük bir dönen kara delik oluşturmak üzere birleşen iki kara delikten elde edilmiş ve 2015'te LIGO gözlemevinde keşfedilmişti.

NASA da söz konusu dalgaları şöyle görselleştirmişti:

Araştırmacılar, verileri birleşme öncesi ve sonrası olmak üzere ikiye böldü ve kara deliklerin yüzey alanlarını hesapladı.

Yeni oluşturulan kara deliğin yüzey alanı, ilk iki kara deliğin yüzey alanlarının birleşiminden daha büyüktü. Bulgular, Hawking'in alan teoremini yüzde 95 kesinlikle doğruluyordu.

Physical Review Letters isimli hakemli bilimsel dergide yayımlanan araştırmanın yazarları, sonuçların bulmayı umdukları şeyle epey uyumlu olduğunu ifade etti.

Araştırmacılarbir sonraki adımda, kara deliklere dair daha çok bilgi toplamak için daha fazla kütleçekimsel dalgadan gelen verileri incelemeyi hedefliyor.