Evrenin en güçlü olayını ararsanız, birçok kaynak size gama ışını patlamalarının Büyük Patlamanın haricinde en enerjik patlamalar olduğunu söyleyecektir. Bazıları birkaç saniye içinde güneşimizin milyarlarca yıl boyunca salacağından 300 kat daha fazla enerji açığa çıkaran evrendeki en parlak ve en güçlü patlamalar olarak tanımlanır.

Bu elektromanyetik radyasyon patlamaları şiddetli nesnelerden kaynaklanır: kara delikler, nötron yıldızları, hipernovalar gibi. Şimdiye kadar gözlemlenen en patlayıcı, enerjik olay, NASA gözlemevi tarafından keşfedilen ve 5 x 10^54 joule (J) enerji açığa çıkaran böyle bir gama ışını patlamasıdır.

Benzer şekilde etkileyici olaylar arasına patlayan ikonik süpernovalar, kuasarlar ve uygun bir şekilde “kilonova” olarak adlandırılan nötron yıldızlarını birleştiren devasa yıldızlar da dahildir. Aktif galaksiler, kara deliklerin etraflarındaki materyali tüketip hızlandırdıkça gama ışın patlamalarının enerji çıkışına rakip olsalar da, aktif galaksiler milyonlarca yıl boyunca 10⁵⁴ J mertebesinde enerji yayarlar. Bunlar çok daha ani, saniyeler ve dakikalar süren gama ışını patlamalarında olduğu gibi değildir.

Peki ya kara delik birleşmelerinde ne olur? İki kara delik birleştiğinde, anlık olarak, evrendeki yaklaşık 10 ^22 sayıda olan tüm yıldızların toplamından daha parlak hale gelirler. Bu bir saniyeden daha az sürer, ancak yine de büyüleyici bir güç göstergesidir. Şimdiye kadar keşfettiğimiz ilk kara delik birleşmesi olan GW150914, sadece 200 milisaniye boyunca 10⁴⁷ J mertebesinde enerji yaydı.

Bugüne kadarki en güçlü kara delik çarpışması, 150 güneş kütlesinde yeni bir kara delik üretmek için birleşen 85 ve 66 güneş kütlesinden oluşan iki kara delik arasındaydı. Kara deliklerin kütlelerinin bir kısmı olay sırasında enerjiye dönüşür. Bu ölçekteki çarpışmalar, Lazer İnterferometre Kütle çekimi-Dalga Gözlemevi (LIGO) gibi aletler kullanarak tespit edebileceğimiz kütle çekim dalga sinyalleri (uzay-zamandaki bozukluklar) üretir.

Yine de bu olaylardan hiçbiri evrendeki en güçlü olay değilse hangisidir? Ve neden onu gözlemlemedik? Cevap, kara delik çarpışmalarının aşırı uzantısında görülür. Şimdiye kadar tespit edebildiğimiz çarpışmalar 5 ila 100 güneş kütlesi mertebesindeki kara delikler arasındadır. Ancak bu tür kara delikler, çok daha kısır emsallerine kıyasla hiçbir şeydir. Çünkü milyonlarca ve milyarlarca güneş kütlesi mertebesinde süper kütleli kara delikler vardır.

İki süper kütleli kara delik çarpışırsa, Büyük Patlamadan sonraki mümkün olan en enerjik olayı yaratırdı. Pratikte böyle bir olayı ortalama on yılda bir tane tespit etmek için şimdi doğru araçlara sahibiz. Süper kütleli kara delik birleşmeleri, galaksilerin birbirlerine doğru sürüklendiklerinde meydana gelebilir.

Olayın sonucunda merkezlerindeki muazzam kara delikler, yeni oluşmuş galaksinin yeni merkezi olacak şekilde birbirlerine doğru çekilerek birleşirler. Ancak kara delikler hemen birleşmez. Öncesinde birbirlerinin yörüngesine girerler. Zamanla yörüngeleri küçülür ve kara delikler birbirlerinden yaklaşık 1 parsek (3,26 ışık yılı) uzaklıkta olana kadar yakınlaşırlar. Bundan sonra ne olacağı ise hala bir muammadır.

Astrofiziğin bu problemi için, bazı teoriler, kara deliklerin 1 parseklik uzaklığa ulaştıklarında süresiz olarak durduklarını ve yalnızca 3 veya daha fazla süper kütleli kara delik gruplarının son mesafeyi aşıp tamamen birleşebildiklerini öne sürüyor. Buna daha şiirsel olarak “sonsuz dans” deniyor. Yıldız kütleli daha küçük kara deliklerle ilgili gözlemlerimizle desteklenen diğer teori, son parsekin sonuçta bir sorun olmadığı ve süper kütleli kara deliklerin tıpkı küçük kardeşleri gibi birleştiği yönündedir.

Eğer durum buysa, onların çekim dalgaları ve elektromanyetik radyasyonu evrende yayılmalı ve kendilerini Dünya’dan bize göstermeliler. Birleşmenin sonuçlanması 25 milyon yılı aşan bir süre alacaktır. Pek çok bilim insanı, süper kütleli kara delik birleşmeleri fikrini sadece daha önce gözlemlediklerimizi mantıksal olarak takip etmekle kalmayıp, aynı zamanda milyarlarca güneş kütlesine sahip kara deliklerin varlığına uygun bir açıklama da sundukları için desteklemektedir.

Yıldız kütleli kara delikleri birleşmesi sırasında oluşan parlaklık, evrendeki tüm yıldızların parlaklığını birkaç milisaniye gölgede bırakabilirken, süper kütleli kara deliklerin birleşmesi, evrendeki tüm yıldızların parlaklığını bir hafta boyunca gölgede bırakabilir. Bu, 500 milyon güneş kütlesinden daha büyük kara deliklerin birleşmesi sonucu açığa çıkan enerji türüdür. Bu ölçekte felaket getiren bir birleşim, Büyük Patlamadan bu yana en enerjik an haline gelecek ve 10⁵⁵ J mertebesinde bir enerjiyi açığa çıkaracaktır.

Princeton’daki bir astrofizikçi ekibi, her biri 800 milyondan fazla güneş kütlesine sahip bir çift kara delik buldu. Bu çift Dünya’dan 2,5 milyar ışık yılı uzaklıkta, ancak bundan daha yakın devasa çiftler de bulabiliriz. Örneğin, 321 milyon ışık yılın uzaklıkta, her biri kendi galaksisinin merkezinde, her biri on milyarlarca güneş kütlesine sahip bir çift kara delik bulundu. Bu iki kara delik aynı galaksi kümesi içindeki galaksilere ait oldukları için bir gün bir araya gelip birleşebilirler.

Süper kütleli kara deliklerden gelen kütle çekim dalgaları LIGO tarafından tespit edilemese de, bu on yılda inşa edilen yeni araçlar önümüzdeki birkaç yıl içinde süper kütleli çarpışmaların gözlemleneceği anlamına gelebilir.

Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) şimdiye kadar yapılmış en büyük x-ışın gözlemevi olan gelecekteki misyonları “Athena” ve “LISA” var. Görevleri kütle çekim dalgalarını tespit etmek için birlikte çalışmak, bize hangi yönden geldiklerini söylemek ve ardından çarpışmadan nasıl etkilenildiğini anlamak için kara delikleri çevreleyen gaz hakkında x-ışın verilerini toplamak.

Öte yandan NANOGrav (Kuzey Amerika Kütle Çekim Dalgaları Nanohertz Gözlemevi), Pulsar Zamanlama Dizisi olarak bilinen bir yöntemi kullanır. “Pulsarlar” olarak bilinen ölü yıldızlar, araştırmacıların daha sonra çekim bozukluklarını tespit etmek için kullanabilecekleri düzenli radyo dalgaları gönderirler.

NANOGrav, birlikte çalışılan bu tür birçok deneyden yalnızca biridir. Diğerleri arasında Avrupa Pulsar Zamanlama Dizisi ve Avustralya’daki Parkes Pulsar Zamanlama Dizisi bulunur. Araştırmacıların umudu, birleşmenin son aşamalarında, kara deliklerin ilham verici olduğu zaman, tutarlı bir frekansta büyük genlikli kütle çekim dalgaları yayacaklarıdır.

Durum buysa, o zaman bu on yılda – yaşamlarımız boyunca – tüm evrende mümkün olan en güçlü olaya tanık olmuş olacağız. Çoğumuz belki de Dünya atmosferinin dışına çıkıp aya dokunmayacağız ya da bir Mars tepesinin gölgesinde oturmayacağız. Bu tespitler, bu görüntüler ve sesler, bu videolar ve sayılar, yıldızlararası uzayda kozmik yaratıklarla karşılaşmaya en yakın olacağımız yerler olacak. O halde ilk tespit, ilk buluşmaya çok benzer ve çok heyecan verici olacaktır.