25 Aralık 2015’de insalık için en önemli keşiflerden birine sebep olan kara deliklerin birleşmesine, yeni bir tanesi daha eklendi

LIGO-Livingston-Laboratory-e1455277852192

LIGO Gözlemevi. Livingston, Amerika

25 Aralık 2015’de Albert Einstein‘ın 100 yıl önce 1915 yılında teorik olarak ortaya attığı kütleçekim dalgaları, LIGO Gözlemevi tarafından ispatlanmıştı. LIGO’nun kütleçekim dalgalarını gözlemlemek için Dünya’dan tam 1.3 milyar ışık yılı uzaklıktaki iki kara deliğin iç içe geçmesiyle gelen kütleçekim dalgalarını beklemişti.

Size biraz kütleçekim dalgasını tanıtalım. Evren’de herhangi bir yüke ivmeli hareket yaptırırsanız (örneğin çembersel hareket) yük tarafından yayılan Elektrik Alan’da asimetrik bir bozulma yaşanacaktır. Elektrik Alan’daki bu bozulma, bulunduğu konumda bir Manyetik Alan yaratacak ve oluşan Manyetik Alan’da yeni bir Elektrik Alan yaratarak bu zinciri devam ettirerek Elektromanyetik Dalga yaratacaktır. 1915’te Einstein tam olarak kafasında bunu kurdu, eğer ki yükler ivmeli hareket ettiğinde elektromanyetik dalgalar yayıyorlarsa, kütlelerde ivmeli hareket ettiklerinde uzay-zaman dokusu üzerinde ki simetrik (düzgün) yapıyı bozarak bir dalgalanma yaratacaklardı. Bunu çarşaf üzerinde bir objeyi ani bir şekilde çekiyormuş gibi düşünün. Obje ivmeli hareket ettiğinde çarşaf üzerinde dalgalanmalar yaratacaktır, işte tam olarak uzay-zaman çarşaf, objeniz kütle ve kütleçekim dalgası ise ivmeli hareket sonucu oluşan dalgalanmalardır.

Tabikide bunu gözlemlemek için 2015 yılını beklememiz gerekti bunun nedeni ise şu ana kadar bilinen dalga boyu skalasında çok çok küçük değerlere sahip olmasından kaynaklı idi. 2015’de yapılan gözlemde kütleleri Güneş’in 16 ve 21 katı olan iki kara deliğin çarpışması elimizdeki teknolojiyi sonuna kadar kullanmamıza rağmen anca yeterli olabildi.

LIGO_GIF_Infinite

İki kütlenin birbirleri etrafındaki ivmeli hareketleri uzay-zamanı bükerek, gözlemlenebilecek büyüklükte kütleçekim dalgası yaratır.

 

Peki nasıl gözlemledik?

Aslında bu çok basit, çarşafı hatırlayın, çarşaf üzerindeki dalgalanmalar uzay-zaman üzerinde oluyor yani evrende. Kütleçekim dalgalarının yarattığı dalgalanmalar evrendeki objelerin esneyip-büzüşmesine sebep olmaktadır. Yani, aslında… sizi sıkıştırıp, sündürüyolar. Durun, durun korkmayın 2015’de LIGO bunu hidrojen atomunun 12’de 1 oranında bir değerde gözlemleyebildi, yani hiç bir hissetmedik.

merging-black-holes-ligo

Resimde simülasyon üzerinde tasarlanmış iki kara deliğin birleşmesi gözlemlenmekte.

Bugün ise, 16 Haziran 2016’da  LIGO bu devrimsel gözlemin yanına yenisi ekledi. 1.4 milyar ışık yılı uzaklıkta kütleleri Güneş’in 36 ve 29 katı olan iki kara deliğin birleşmesini görüntülendi ve birleşme sonucunda ortaya çıkan kara deliğin kütlesi 64 Güneş kütlesi büyüklüğünde. Fark ettiniz mi? 36+29=65, peki ya geri kalan 1 Güneş kütlesi. Geriye kalan kütle ise LIGO’nun sadece 0,2 saniyeliğine gözlemlediği kütleçekim dalgasına dönüştü. Yapıla gözlemin yeni kara deliklerin oluşmalarında ve kara deliklerin birleşmeleri durumunda evrenin daha detaylı bir haritasını çıkarması bekleniyor. Bunun dışında yapılan çalışmanın, evrenin %27’sini oluşturan karamadde’nin ispatında önemli bir ve

ri taşıdığıda düşünülüyor.

Kaynak: 1, 2, 3