Kara delikler, evrendeki en gizemli ve esrarengiz nesnelerden bazılarıdır. Işığın bile kaçamayacağı kadar yer çekiminin çok güçlü olduğu, uzayın inanılmaz derecede yoğun bölgeleridir. Bu kadar büyük ve güçlü kara deliklerin çarpışması büyük bir patlama sonucu enerji oluşumuna mı yoksa ikili kara delik sistemi olarak mı sonuçlanır?

İki kara deliğin çarpışması oldukça büyük ve şiddetli bir olaydır. Bu çarpışmalar, o kadar güçlüdür ki uzay-zaman düzleminde yer çekimi dalgaları olarak bilinen bozulmalar yaratırlar. Bu dalgalar, uzay-zamanda ışık hızında hareket eden dalgacıklardır. İlk olarak 2015 yılında Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) tarafından tespit edilmiştir ve ilk kez 1916’da Albert Einstein tarafından genel görelilik kuramında kuramlaştırılmıştır. Dalgaların tespiti, ikili kara delik sistemlerinin varlığını doğrulamakla birlikte yer çekimi dalgası astronomisi olarak bilinen yeni bir çalışma alanını da açmıştır.

İki kara delik çarpıştığında çarpışan kara delikler birleşerek daha büyük tek bir kara delik oluştururlar. Süper kütleli kara delik birleşmeleri tarafından üretilen yer çekimi dalgalarının frekansı, yıldız kütleli kara delik birleşmeleri tarafından üretilenlerden önemli ölçüde daha azdır. Bu durum, birleşimlerin LIGO tarafından tespit edilemez hale getirmektedir. Bu nedenle, iki süper kütleli kara deliğin birleştiğine dair doğrudan bir tespit henüz yapılmamıştır. Oluşan dalgaların LIGO tarafından gözlenebilmesi durumunda kara deliklerin kütleleri, dönüşleri ve yönelimleri gibi özellikleri hakkında bilgi edinilebilmektedir. Doğrudan bir gözlem yapmak için, süper kütleli kara delik birleşmelerinde üretilen yer çekimi dalgalarının frekansına duyarlı araçlara ihtiyaç vardır.

Yer çekimi dalgalarının salınmasına ek olarak, kara delik birleşmeleri ayrıca gama ışını patlaması olarak bilinen yüksek enerjili bir radyasyon patlaması da meydana getirir. Bu patlamalar, evrendeki en güçlü patlamalardan kabul edilmektedir. Fermi Gama-ışını, Uzay Teleskobu gibi teleskoplar tarafından tespit edilebilmektedir. Benzer şekilde bu patlamalardan gelen radyasyon, karadeliklerin kütleleri ve dönüşleri gibi özellikleri hakkında bilgi sağlayabilir.

Süper kütleli bir kara delik birleşmesinden kaynaklanan kütle çekimi dalgaları tespit edebilirse görülen diğer kara delik birleşmelerine benzemeyen bir gözlem yapılmış olacak. LIGO tarafından tespit edilen yıldız kütleli kara delik birleşmeleri herhangi bir ışık yaymamaktadır. Cihazlar bu durumu birleşmeler esnasında onlara eşlik eden herhangi bir elektromanyetik karşılıkları bulunmamasından algılamaktadır. Görece olarak daha küçük kara deliklerin aksine, süper kütleli kara delik birleşmelerinin gaz açısından zengin ortamlarda meydana gelmesi beklenmektedir. Bu beklenti, kütle çekimi dalgalarına büyük olasılıkla parlak elektromanyetik sinyallerin eşlik edeceği anlamına gelmektedir. Sonuç olarak teknoloji süper kütleli kara delik birleşmelerini gözlemlemeye izin verdiğinde etkileyici bir gösteri izleyebileceğiz!