Bilim insanları uzun zamandır Kara delikler çarpıştığında daha kütleli tek bir kara delik oluşturmak üzere birleştiğini biliyor. Bu olaylar o kadar şiddetli ki uzay dokusunu titreten, kütleçekim dalgaları adı verilen dalgalara yol açıyor.
Yeni bir araştırma ise bunun tersinin de olabileceğini gösteriyor: tek bir kara delik ikiye bölünebiliyor olabilir. Bu yalnızca söz konusu kara delik mümkün olan en yüksek hızda dönüyorsa gerçekleşebilir. Bu hız, oluşan parçaların hemen birbirine geri düşmesini engelliyor.
Kara deliklerin ikiye bölünmesini normalde engelleyen fiziksel yasalar bulunuyor; araştırma ekibi bu yasaların geçici olarak aşılabileceği koşullar olup olmadığını inceledi.
Kara deliklerin ikiye ayrılmasını engelleyen temel fiziksel nedenlerden biri termodinamiktir. Kara deliklerin "entropi" adı verilen ve bir sistem içindeki düzensizliğin ölçüsü olan bir özelliği vardır.
Küçük bir çocuğun boya kutusunu düşünün. Entropi düşükken boyalar renge göre düzenli durur. Entropi arttıkça boyalar dağılır ve düzensizleşir. Boyaları yeniden düzene sokmak için bir yetişkinin sisteme enerji verip onları yeniden sıralaması gerekir. Başka bir deyişle, bir sistemin entropisi dışarıdan müdahale ve enerji eklenmedikçe azaltılamaz. Keşke öyle olabilseydi, ebeveynlik biraz daha kolay olurdu.
Kara deliğin ikiye bölünmesi entropide bir azalma anlamına gelir ve termodinamik yasalarınca güçlü şekilde tercih edilmez; bu durum dönenmeyen bir kara delik için geçerlidir. Hızla dönen bir kara delikte durum farklı olabilir.
Bilim insanları böyle bir kara delik için bir istisna bulunduğunu saptadı.
İtalya'daki Napoli Federico II Üniversitesi'nden ekip üyesi Francesco Sannino bir açıklamada şunları söyledi: "Oluşan iki kara delik hemen birbirine geri düşmek yerine ayrılabilmelidir." "Bu gerekliliği hesaba kattığımızda pencere büyük ölçüde yeniden kapanıyor; olası istisna, maksimum olası hıza yakın dönen kara delikler."
Kara delik külotları?
Ekip böyle bir bölünmenin nasıl gerçekleşebileceğini hesapladı ve kara deliğin dış sınırı olan "olay ufku"nun bölünmesinin tuhaf bir külot şekliyle ilerlediğini buldu; her bir "bacak"tan bir kara delik aşağı kayıyor.
Buna "pantolon çifti topolojileri" adını verdiler.
Araştırmacılar ayrıca bölünmenin, ortaya çıkan kara deliklerden birinin yeni doğan ikizinden belirgin şekilde daha küçük olması halinde daha olası olduğunu belirledi.
Sannino dedi ki: "Kara deliğin bölünmesi için tek bir olasılık veremiyoruz. Bu, yerçekiminin Einstein'ın teorisinin ötesinde nasıl davrandığına bağlı ve bunu nicelendirmek için çalışıyoruz." "İlk evren kara deliklerinin, çok daha büyük astrofiziksel kara deliklere kıyasla bölünmeye daha yatkın olmasını bekliyoruz."
Sannino, bu tür kara delik bölünmelerinin gama ışınları adı verilen yüksek enerjili ışıkta saptanabilir olabileceğini ekledi.
Araştırmacı şöyle sonuçlandırdı: "Bir bölünmeyi dolaylı olarak saptayabiliriz: Fermi-LAT gibi gama ışını teleskopları, birleşmeler sırasında oluşabilecek küçük kara delik parçalarından gelen sinyalleri arayabilir."
Ekip araştırması 22 Ekim'de Physical Review D dergisinde yayımlandı.
