Stephen Hawking’in 49 yıllık teorisi ile ilgili çarpıcı detay ortaya çıktı

Stephen Hawking’in 1974’te ortaya koyduğu teori, karadeliklerin olay ufkunun dışında termal bir kara cisim ışıması yaydığını öne sürüyordu [1]. Bu, olay ufkunun içine giren elektromanyetik ışımanın kaçamayacağı düşünüldüğünde sezgisel olmayan bir iddiaydı. Hawking radyasyonu olarak bilinen bu ışıma, karadeliklerin kütle ve dönme enerjisini azaltır ve bu nedenle karadeliklerin buharlaşmasına neden olur [2]. Bu da, başka yollarla kütle kazanmayan karadeliklerin küçülüp sonunda yok olacağı anlamına gelir. Ancak bu süreç, en küçük karadelikler hariç, çok yavaş gerçekleşir. Radyasyon sıcaklığı, karadelik kütlesinin ters orantılıdır, bu yüzden mikro karadelikler daha büyük karadeliklere göre daha fazla ışıma yayacak ve daha hızlı dağılacaktır [2].

Hawking’in alan teoremi olarak bilinen bir başka yasa da, bir karadeliğin olay ufkunun alanının asla küçülmeyeceğini söyler [3]. Bu teorem, ilk kez 2021 yılında MIT ve diğer kurumlardaki fizikçiler tarafından gözlemsel olarak doğrulandı [4]. Araştırmacılar, LIGO tarafından 2015’te tespit edilen ilk yerçekimi dalgası sinyali olan GW150914’i incelediler [5]. Bu sinyal, birleşen iki karadeliğin oluşturduğu yeni bir karadeliğin yanı sıra yerçekimi dalgaları olarak uzay-zamanda yayılan büyük miktarda enerjinin bir ürünüydü. Eğer Hawking’in alan teoremi doğruysa, yeni karadeliğin olay ufkunun alanı, ebeveyn karadeliklerinin toplam olay ufkunun alanından daha küçük olmamalıdır. Yeni çalışmada fizikçiler, kozmik çarpışmadan önce ve sonra GW150914 sinyalini yeniden analiz ettiler ve gerçekten de toplam olay ufkunun alanının birleşmeden sonra azalmadığını buldular [4].

Hawking radyasyonu ve alan teoremi, Einstein’ın genel görelilik kuramının önemli sonuçlarındandır. Bu kuram, uzay-zamanın kütlenin etkisiyle eğildiğini ve bu eğriliğin de yerçekimi kuvveti olarak hissedildiğini söyler [6]. Karadelikler ise uzay-zamanın en çok eğildiği yerlerdir ve bu nedenle yerçekimi dalgalarının kaynağıdır [7]. Hawking radyasyonu ve alan teoremi gibi yasalar, karadeliklerin doğası ve evrenin geleceği hakkında bize ipuçları verir.