Gizemli doğalarına rağmen, kara deliklerin belirli basit kurallara uydukları düşünülüyor. Şimdi, fizikçi Stephen Hawking tarafından öngörülen en ünlü kara delik yasalarından biri, kütleçekimsel dalgalarla onaylandı.
Hawking’in 1970’li yılların başlarında geliştirdiği kara delik alan teoremine göre, kara deliklerin yüzey alanı zaman içinde küçülemiyor. Alan teoremi fizikçilerin çok ilgisini çekiyor çünkü bu düzensizliğin ya da entropinin zaman içinde azalamayacağını söyleyen ünlü bir fizik kuralına ayna tutuyor. Bunun yerine, entropi sürekli artıyor.
Bir kara deliğin yüzey alanı değişmiyor; ne de olsa hiçbir şey onun içinden kaçamıyor. Ama eğer bir kara deliğin içine bir şey atılırsa, o daha fazla kütle kazanır ve yüzey alanı da büyür. Ancak gelen obje aynı zamanda kara deliğin dönmesini de sağlayabilir ve bu da onun yüzey alanını küçültür. Alan yasasıysa, yüzey alanında ilave kütle nedeniyle gerçekleşen büyümenin, her zaman yüzey alanında ilave dönüş nedeniyle gerçekleşen küçülmeden ağır basacağını söylüyor.
2015 Yılında Tespit Edilen İlk Kütleçekimsel Dalga Verileri İncelendi
Bu alan yasasını test etmek için, MIT’den astrofizikçi Maximiliano Isi, Stony Brook Üniversitesi ve Flatiron Enstitüsü’nden astrofizikçi Will Farr ve diğer araştırmacılar, birleşip daha büyük bir kara delik haline gelen iki kara deliğin neden olduğu uzay-zamandaki dalgalanmaları kullandılar. Bir kara deliğin yüzey alanı onun olay ufkuyla tanımlanıyor. Alan teoremine göre, yeni oluşan kara deliğin olay ufku alanının, en az birleşen iki kara deliğin olay ufku alanlarının toplamı büyüklüğünde olması gerekiyor.
Araştırmacılar 2015 yılında, Lazer İnterferometre Kütleçekimsel Dalga Gözlemevi (LIGO) tarafından tespit edilen ilk kütleçekimsel dalgaların verilerini incelediler. Bu verileri kara delik birleşmesinin öncesi ve sonrası olacak şekilde iki zaman dilimine ayıran araştırmacılar, bu kara deliklerin her iki zaman dilimindeki yüzey alanlarını hesapladılar. Ekip Physical Review Letters’da yayınlanacak olan çalışmada, yeni oluşan kara deliğin yüzey alanının, başta birleşen iki kara deliğin yüzey alanlarının toplamından daha büyük olduğunu ve bu bulgunun yüzde 95 oranında bir güvenilirlik düzeyiyle alan yasasını onayladığını bildirdi.
Alan teoremi kara deliklerin ve kütleçekimsel dalgaların fiziğini anlatan genel görelilik teorisinin bir sonucu. Kütleçekimsel dalgalar üzerinde daha önceden yapılan analizler genel göreliliğin tahminleriyle uyumluydu ve dolayısıyla da alan yasasının çok da yanlış olamayacağını işaret etmişti. Ama yapılan bu yeni çalışma, bunu daha net bir şekilde onaylıyor.
Orijinal makale: Science News
