bilimkurgu kulubu

Bilim & Teknoloji kara delik

Tarih: 14 Haziran 2021 | Yazar: Murat Yıldırım

0

Kara Deliklerden Enerji Çekmek Mümkün mü?

Columbia Üniversitesi’nde yapılan bir çalışma, manyetik alan çizgilerinin yeniden bağlanması yoluyla kara deliklerden enerji elde edilebileceğini gösteriyor.

Einstein’ın uzay, zaman ve yerçekimini birbirine bağlayan genel görelilik kuramının dikkate değer öngörülerinden biri de, dönen kara deliklerin kullanılmaya hazır muazzam miktarda enerjiye sahip olmasıdır. Son 50 yıldır bilim insanları bu gücü açığa çıkarmak için yöntemler bulmaya çalışıyor. Nobel ödüllü fizikçi Roger Penrose, bir parçacığın yok olmasının kara delikten enerji çekebileceğini kuramlaştırırken Stephen Hawking ise kara deliklerin kuantum mekaniksel emisyon yoluyla enerji salabileceğini öne sürdü. Roger Blandford ve Roman Znajek ise elektromanyetik torku, enerji eldesinin bir yolu olarak önerdi.

Yakın bir zamanda, Physical Review D dergisinde yayımlanan bir çalışmada, Columbia Üniversitsi’nden fizikçiler Luca Comisso ve Şili’deki Universidad Adolfo Ibáñez’den Felipe Asenjo, olay ufku (hiçbir şeyin, hatta ışığın bile kara deliğin çekim kuvvetinden kaçamayacağı nokta) yakınındaki manyetik alan çizgilerini kırarak ve yeniden birleştirerek kara deliklerden enerji elde etmenin yeni bir yolunu buldu. Çalışmanın ilk yazarı Luca Comisso, “Kara delikler genellikle manyetik alan taşıyan sıcak bir plazma parçacıkları `çorbasıyla` çevrili,” diyor. “Teorimiz, manyetik alan çizgileri uygun şekilde ayrılıp yeniden bağlandığında, plazma parçacıklarının negatif enerjilere hızlanabileceklerini ve büyük miktarda kara delik enerjisinin elde edilebileceğini gösteriyor.”

Comisso, bu bulgunun gökbilimcilerin kara deliklerin dönüşünü daha yüksek kesinlikle tahmin edebileceğini, kara delik enerji emisyonlarını yönlendirilebileceğini ve hatta gelişmiş bir uygarlığın bu yolla enerji üretebileceğini söylüyor.

Yeniden Bağlanma Nasıl Çalışır?

Comisso ve Asenjo, teorilerini manyetik alanların yeniden bağlanmasının plazma parçacıklarını iki farklı yönde hızlandırdığı öncülü üzerine kuruyor. Bir miktar plazma kara deliğin dönüş yönüne karşı itilirken, diğer miktar dönüş yönünde itilir ve kara delikten kaçabilir, bu da kara delik tarafından yutulan plazmanın enerjisi negatifse belli bir miktar gücü serbest bırakır. Aslında bir kara deliğin negatif enerji parçacıklarını tüketerek enerji kaybettiğini açıklayan Comisso, “Bir insanın negatif kalorili şekerleme yiyerek kilo vermesi gibi,” diyor. “Bu kulağa tuhaf gelebilir, ama ergosfer adı verilen, uzay-zaman sürekliliğinin çok hızlı döndüğü ve her nesnenin kara delik ile aynı yönde hareket ettiği bir bölgede olabilir.” Ergosferin içinde, manyetik yeniden bağlanma o kadar aşırıdır ki, plazma parçacıkları ışık hızına yakın hızlara ulaşabilir.

Universidad Adolfo Ibáñez’de fizik profesörü ve çalışmanın ortak yazarı Asenjo, yakalanan ve kaçan plazma akışları arasındaki göreceli yüksek hızın, önerilen sürecin kara delikten büyük miktarda enerji çıkarmasına izin verdiğini açıklıyor. Asenjo, “Plazma enerjilendirme sürecinin, Dünya’da çalışan herhangi bir enerji santralinden çok daha yüksek, yüzde 150’lik bir verime ulaşabileceğini hesapladık,” diye belirtiyor. “Yüzde 100’ün üzerinde bir verim elde etmek mümkün, çünkü kara delikler kaçan plazmaya karşılıksız olarak verilen enerjiyi sızdırıyor.”

Gelecek İçin Bir Enerji Kaynağı mı?

Comisso ve Asenjo tarafından tasarlanan enerji eldesi süreci, halihazırda çok sayıda kara delikte gerçekleşiyor olabilir. Kara delik parlamalarına (Dünya’dan tespit edilebilen güçlü radyasyon patlamaları) neden olan şey bu da olabilir. Asenjo, “Kara deliğin çevresinde manyetik yeniden bağlanmanın nasıl meydana geldiğine dair artan bilgimiz, Event Horizon Teleskobu tarafından yapılan gözlemlere benzer kara deliklerle ilgili mevcut ve gelecekteki bulguların anlamlandırılmasına rehberlik edebilir.” diyor.

Bilimkurgu gibi görünse de, kara delik enerji madenciliği gelecekteki enerji ihtiyacına çözüm olabilir. Comisso, “Bundan binlerce veya milyonlarca yıl sonra insanlık, yıldızlardan gelen enerjiyi kullanmadan bir kara deliğin etrafında hayatta kalabilir,” diye açıklıyor. “Aslında bu sadece teknolojik bir sorun. Fiziğe bakarsak, bunu engelleyen hiçbir şey yok.”

Dönen kara deliklerden enerji çıkarma mekanizması olarak manyetik yeniden bağlanma çalışması, National Science Foundation’ın Windows on the Universe girişimi, NASA ve Şili Ulusal Bilimsel ve Teknolojik Gelişim Fonu tarafından finanse edildi. Teorik fizik ve gözlemsel astronomiyi tek bir çatı altında toplamayı amaçlayan National Science Foundation’ın program direktörü Vyacheslav Lukin, “Bu çalışmada tartışılan fikirler ve kavramlar gerçekten büyüleyici,” diyor.

Kaynak

Etiketler: , , , , , , , , ,


Yazar Hakkında

Bilim veTeknik dergisinde popüler bilim yazarlığı ve editörlük yapmışlığım var. Bilimkurgu Kulübü websitesinde yazı yazmaya ve çeviri yapmaya devam ediyorum. Amatör olarak yazdığım hikayelerim yine Bilimkurgu Kulübü websitesinde, Yerli Bilim Kurgu Yükseliyor e-dergiside, Kayıp Rıhtım aylık öykü seçkisi ve Lagari Fanzin'de yayımlandı. Elime geçen, hoşuma giden herşeyi okurum ama özellikle bilimkurgu, fantazi ve korku edebiyatına bayılırım. Eğitim hayatımda yolum Istanbul Atatürk Fen Lisesi, Boğaziçi Üniversitesi, University of Iowa ve University of Ottawa'dan geçti. Şu anda hayatımı ultrahızlı lazer laboratuvarlarında THz bandında foton toplayarak kazanıyorum.