Hawking Radyasyonu, Yapay Bir Kara Delik Oluşturularak İspatlandı

Kara delikler, bilim insanlarının en çok ilgi gösterdiği yapılar arasında yer alıyor. Bu gizemli yoğun kütlelerin yapıları hakkında pek çok bilimsel tartışma da devam ediyor.

Geçtiğimiz yıllarda kaybettiğimiz ünlü astrofizikçi Stephen Hawking, kara deliklerin yapısı hakkında bazı teoriler ortaya sürmüştü. Bunlardan biri de Hawking Radyasyonu olarak bilinen fenomendi. Kara deliklerin, radyasyon şeklindeki sızıntıları nedeniyle zaman içerisinde buharlaşıp kaybolduğunu öne süren Hawking'in adıyla anılan bu olay, son araştırma ile desteklendi.

Bir Bose-Einstein Yoğunlaşması içinde ortaya çıkarılan, sesten oluşan yapay bir kara delik, ünlü astrofizikçiyi destekledi. Hawking, ışığın bile kaçamadığı yoğunluktaki kara deliklerle ilgili teorisinde, uzayda boşluk olduğunu reddederek, sanal bir kuantum madde/antimadde ikilisini ortaya atmıştı. Bu ikili bir araya geldikleri anda birbirlerini yok ediyor ve tekrar ortaya çıkıyordu. Bu iki hayali parçacık bir kara delik yakınlarında ortaya çıktığında ise kütleçekimi etkisi nedeniyle birbirlerinden ayrı düşüyor, antimadde kara deliğe çekilirken madde uzayda artık gerçek, başıboş bir madde olarak savruluyordu. Eksi yüklü antimadde, karadelik kütlesini yok ediyordu. Laboratuvarda oluşturulan bu yapı her ne kadar küçük olsa da, yeterince antimadde emilmesi sonucu uzaya madde savrulmaya başladığını görmek için yeterli oldu. Saçılan bu maddelere Hawking Radyasyonu adı verilmişti.

Normal şartlar altında gözlemlememiz için çok zayıf olan bu radyasyon, Jeff Steinhauer'in İsrail Teknoloji Enstitüsü'nde kurduğu ve ses kullanan kara delik çalışmalarıyla desteklendi. (Ses dalgalarının kullanılma sebebi ise gerçek anlamda bir karadelik yaratmanın bildiğimiz anlamıyla bütün yaşamı bitirme tehlikesinin olması.)

Deneysel fizikçi Steinhauer'in kara delik kopyası, Bose Einstein Yoğunlaşması üzerinde ortaya çıkarıldı. Bu garip yapıda atomlar neredeyse mutlak sıfır noktasına kadar soğutuluyor. Neredeyse hareketsiz hale gelen süpersıvı, tek bir devasa atom gibi davranmaya başlıyor. Yapıda ortaya çıkan zayıf kuantum dalgalanmalar sonucunda bağlı atom çiftlerinin ortaya çıkmasına sebep oluyor.

8000 iridyum atomuyla yapılan çalışmada, sesin oda şartlarındaki 343 m/sn'lik hızı saniyede 1 milimetreye kadar düşürüldü. Yine de bu hız, yapının içerisindeki şartlarda ses patlamalarına neden oldu ve olay ufkunda, yüksek hızlı fononların yakalanmasını sağladı. Nature dergisinde bir makale yayınlayan araştırmacı, fononların Hawking'in öngördüğü şekilde hareket ettiğini gösterdi. Hatta sistemde Hawking'in bir başka teorisi olan termal skala da gözlemlendi.

Analoglar genel olarak kusursuz değildir ve bu kara delik analogu da gerçek bir kara delik değil. Yine de yapılar oldukça benzer ve başlangıç için önemli bir adım.