Kara Deliğin Gizemi

“Event Horizon Telescope” (Olay Ufku Teleskobu – EHT) projesi tarafından, 53 milyon ışık yılı uzaklıktan çekilen kara delik fotoğrafını ve fotoğrafın arkasındaki hikayeyi günlerdir şaşkınlık, hayranlık ve merakla takip ediyoruz. 

İlk bakışta bulanık ve belirsiz görünen bir fotoğrafı bu kadar önemli ve muazzam kılan nedir? Bu fotoğraf insanlığın gelişiminde nasıl bir rol oynuyor? Bu yazıda bunları derlemeye çalıştık. 

ÇILGIN BİR TEORİDEN GERÇEKLİĞE

Albert Einstein evreni genel görelilik teorisiyle açıkladığında, sadece uzay, zaman, yerçekimi ve madde arasındaki ilişkiyi açıklamakla kalmamış, daha sonra kara delik olarak anılacak idrak sınırlarını zorlayan bir olgunun teorik olarak mümkün olmasına kapıları aralamıştı. Elbette o dönemde gözlemlenmesi zamanın teknolojisiyle imkansızdı. Ne var ki keşfinden 100 yıl sonra Einstein’in zamanın ötesindeki fikirlerini, teorilerini test edebilir hale geldik. EHT tarafından yürütülen çalışmalar sonucunda illüstrasyon olmayan, gerçek bir kara delik fotoğrafı çekildi. Böylece fizik biliminin en sıradışı teorilerinden biri, astrofizik biliminin en sıradışı gök cisimlerinden biri tarafından ispatlandı. O zamanlar için kavram o kadar radikaldi ki, Einstein kendisi bile güçlü kuşkular besliyordu. 1939 tarihli Annals of Mathematics dergisinde yayınlanan makalesinde fikrin “ikna edici olmadığını” ve olgunun “gerçek dünyada” var olmadığı sonucuna varmıştı. 

Einstein 100 yıl sonrasını görseydi muhtemelen şaşkınlık ve huşu içinde seyrederdi bu imgeyi. En çılgın teoriler bile demek ki gerçek olabiliyor! 

DÜNYA KADAR BÜYÜK BİR TELESKOP

Kara deliklerin fotoğraflanmasında yaşanan en büyük sorun devasa ağırlıkta olmalarına rağmen galaksilerle karşılaştırıldıklarında neredeyse mikroskobik ölçülerde kalmaları. Bu kadar uzaktaki bir objeyi görüntüleyebilmek için teleskopların da büyük olması gerekiyor. EHT tarafından yapılan araştırmaya göre M87 galaksisinin merkezinde bulunan bu kara deliği görüntüleyebilmek için dünya büyüklüğünde bir teleskoba ihtiyaç vardı.

Yazılım mühendisliği kullanılarak dünyanın farklı yerlerindeki 8 teleskop sanki tek bir dünya büyüklüğündeki teleskopmuş gibi ayarlandı. Bu teleskopların bazılarında çalışmış astrofizikçi Umut Yıldız hepimizin anlayabileceği bir dille bu muazzam çalışmayı kısaca şöyle aktarıyor: Bu 8 radyoteleskop aynı anda, aynı noktaya yani M87 galaksisinin merkezine baktı ve böylece 12000 km çaplı bir teleskop elde edildi. 2 sene boyunca gözlemler yapıldı ve 5 petabyte veri alındı. Verilerin birleştirilmesiyle gördüğümüz fotoğraf elde edildi. 

Işığın dahi kaçamadığı bu gizemli gök cisimlerini fotoğraflayan Event Horizon Telescope projesinin direktörü Sheperd S. Doeleman, canlı yayın sırasında bu olayı, “Washington’daki bir kişinin, Los Angeles’taki bir bozuk paranın üzerinde yazan tarihi görebilmesi” şeklinde açıkladı. 

KATIE BOUMAN VE FERYAL ÖZEL

Bu proje pek çok kurumun ve bilim insanının olağanüstü bir iş birliği yapmasıyla mümkün oldu. Event Horizon Telescope projesinin direktörü Sheperd S. Doeleman bu başarıyı şu sözlerle tanımlıyor: “Bu, 200’den fazla araştırmacıdan oluşan bir ekip tarafından gerçekleştirilen olağanüstü bir bilimsel başarıdır.”

Bununla beraber, kadın bilim insanları ve araştırmacıların katkıları çoğu zaman tarihin kara deliğinde kaybolduğu için özellikle iki bilim insanının ismini vurgulamak istiyoruz. 

Süper masif kara deliğin fotoğrafının elde edilmesini sağlayan algoritmanın arkasında önemli rol oynayan bilim insanlarından biri de 29 yaşındaki Katie Bouman. Bouman 6 yıl önce yeni mezun bir araştırmacı olarak projeye katıldığında, teleskobun topladığı tonlarca astronomik veriyi tek bir tutarlı görselde birleştirerek bir algoritma oluşturulmasına yardım etmekle sorumluydu. 

Bouman her ne kadar astrofizik değil, bilgisayar bilimi ve elektrik mühendisliği eğitimi aldıysa da o ve ekibi üç yıl boyunca görüntüleme kodunu yapmakla uğraştı. Algoritma oluşturulduktan sonra, Bouman onlarca EHT araştırmacısıyla çalışarak iki yıl boyunca da görselin testlerini yaptı.

Geçen yıl tüm teleskop verileri ulaştığında o ve ekibi Harvard’daki odalarında algoritmayı test etmeye oturduklarında, Bouman’ın bilgisasayara ekranında bulanık turuncu bir halka belirdi.  Böylece dünya gözüyle ilk süper masif kara deliği gördük ve astronomide tarih yazıldı. 

EHT ekibinde göğsümüzü kabartan bir de Türk bilim insanı bulunuyordu. Prof. Dr. Feryal Özel, NASA tarafından verilen Hubble kadrosuna alınan ilk ve tek Türk bilim insanı. EHT Bilim Konseyi Üyesi ve Arizona Üniversitesi’nde öğretim üyesi olan Özel, kara deliğin gölgesinin büyüklüğünü ölçmek ve Albert Einstein’in görelilik teorisinin öngörülerini EHT gözlemleriyle karşılaştırmakla görevlendirilen Modelleme ve Analiz Çalışma Grubu’nun başındaki kişi. Feryal Özel, basına yaptığı açıklamada kara delik fotoğrafını kariyerinin en önemli gelişmesi olarak nitelendirdi.

Özel, “evrende, bir nesneyi daha, imkânsız gibi düşünülse de insanlığın kaşif ruhu sayesinde görüntülemeyi başardıklarını” söyledi.

İNSANLIĞI BÜYÜLEYEN EVREN

Kara deliğin gerçek fotoğrafını çekme serüveni sadece 100 yıl önce ortaya atılmış teorileri ispatlamakla kalmıyor, yeni teknolojilerin de gelişmesini sağlayarak ekstradan teknoloji yaratıyor. Tıpkı elektrikli süpürgelerin, güneş enerji panellerinin, kulak protezlerinin ve daha nice günlük hayata girmiş teknolojinin NASA tarafından uzay çalışmaları esnasında keşfedilmesi gibi.

Olay ufku teleskobu daha keskin fotoğraflar almak için geliştirilmeye devam ediyor. Bu esnada ortaya çıkan yeni görüntü işleme yazılımları sayesinde yapay zeka teknolojisi daha inovatif alanlarda kullanılmaya başlanıyor. Kim bilir, belki gelecekte kara delikler hakkında daha fazla bilgi edindikçe ve teknolojimiz geliştikçe Interstellar gerçek olur, bir kara deliğin uzay-zamanı büken kütle çekim alanının yakınından geçerek zamanda yolculuğunu keşfederiz.

Gelecek bize ne getirirse getirsin; insanlık olarak her an zamanda yolculuk ediyoruz. Bu bazen belki de artık orda bile olmayan bir kara deliğin 53 milyon yıl önceki fotoğrafını çekmek, bazen de 53 milyon yıl önceden gelen bir karenin çekilmesi için birkaç yılda yüzlerce yıl öteye, geleceğe gitmek olur. Bize düşen, zaman yolcularına yakışır yaşamak, bu gelişimi gözlemlemek ve takdir etmek.