Bu yılın en önemli keşfi kütle çekim dalgaları olarak bilinen ve uzay-zaman dokusunda meydana gelen dalgalanmaların deneysel olarak gözlemlenmesiydi. Geçtiğimiz aylarda devasa LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) detektöründe çalışan fizikçiler ikinci kez buna benzer sinyalleri kaydettiler. 15 Haziranda California San Diego`da Amerikan Astronomi Topluluğu toplantısında, LIGO takımı bu ikinci keşfi açıkladı. Bir kez daha iki karadeliğin çarpışarak birleşmesi sonucu geriye bıraktıkları ultra yoğun kütle çekim dalgaları uzaya yayılmıştı. Bu yeni gözlem ise ince bir ayardan sonra LIGO`nun senede yüzlerce buna benzer olayı tespit edebileceğini öngörüyor.
Bin kişilik LIGO ekibinin başı, Louisiana State Üniversitesi`nden fizikçi Gabriela González, yapılan keşfin beklenen doğrulama olduğunu kaydediyor ve ekliyor “İkna olmak için bir tanesine daha ihtiyaç vardır ve bu oydu.†LIGO üyesi olmayan bilim insanı, Maryland Üniversitesi`nden astrofizikçi Cole Miller, yeni keşfin evrene bakışımız noktasında yeni bir pencere olduğunu söylüyor. Ayrıca LIGO sayesinde, astrofizikçilerin oluşturduğu dev kütleli karadelik kataloğunun hacminin de oldukça hızlı artacağını belirtiyor.
Yeni bulgu Livingston, Louisiana ve Hanford, Washington`ındaki LIGO detektörlerine saat 3:38.53`te 26 Aralık 2015`te ulaştı. İlk seferde olduğu gibi, cihazlar, Einstein`ın genel görelilik kuramının öngördüğü şekilde, yüksek kütleli cisimlerin hızlı hareketlerinden ötürü uzay-zamanın uzayıp kısalarak titreşim yaptığını belirledi. Yapılan modellemelere göre bu sinyalin kaynağı, 1.4 milyar ışık yılı ötedeki iki karadeliğin birbirleri etrafında yaptıkları spiral hareketiydi. (LIGO araştırmacıları daha zayıf bir sinyali 12 Ekim 2015`te gözlemlemişlerdi; dolayısıyla bu sinyal üçüncü karadelik birleşmesi olabilir.)
LIGO ilk bulgusunu Eylül 2015`te dünyayla paylaşmıştı. Bu sinyalin kaynağını kütlesi Güneş`in kütlesinin 36 ve 29 katı büyüklüğünde olan iki karadelikten yayılan dalgalar oluşturuyordu. Sinyalin detektörde kaldığı süre 0.2 saniyeydi ve karadeliklerin çarpışmalarından önceki son 10 turlarına ilişkin bilgiyi sunuyordu. Aralık 2015`te daha küçük iki karadeliğin çarpışması gözlemlendi ve Physical Review Letters`da yayınlandı.
Üzerinden zaman geçmesine karşın ilk gözlem hala bir bilmeceyi barındırıyor. Alışılageldik dev karadeliklerin kütlelerine kıyasla iki kat büyük olan bu karadelikler nasıl oluştu? Bu sorunun cevabı astrofizikçiler için bir muamma. Wisconsin Üniversitesi`nden astrofizikçi Sebastian Heinz ilk seferinde bulunan karadeliklerin bu anlamda sıra dışı olduğunu söylüyor.
Yeni bulgular azımsanmayacak biçimde yeni kavrayışlar sunuyor. Örneğin, fizikçiler karadeliklerden birinin spin hızının genel görelilik kuramının izin verdiği limitin %20`si civarında olduğunu belirlediler. Bu tip yeni olayların birinci gözleme göre Einstein`ın kuramı için daha zorlu testler ortaya koyduğunu söylüyor González. (Einstein`ın kuramı testten zaferle ayrıldı.)
LIGO tarafından güney gökyüzünde tespit edilen kütle çekim dalgaları. Mor ve sarı çizgiler muhtemel signal kaynağını bölgelerini tanımlıyor.
En önemlisi, ikinci gözlem ileride LIGO`nun çok büyük sayıda karadelik birleşmesi olayını tespit edebileceğini gösteriyor. 2010`dan 2015 yılına kadar yeniden inşa edilen LIGO, hala tasarım hassasiyetine erişememiş durumda. Bu gerçekleştirilebilirse günde bir karadelik birleşmesi olayını gözlemlemenin mümkün olacağı LIGO ekibinin üyesi Cardiff Üniversitesi`nden Stephen Fairhurst tarafından tahmin ediliyor. Sonuçlar kullanılarak ikili karadelik sistemlerinin nasıl oluştuklarıyla ilgili de bilgi elde edilebilecek. Bu sayede gizemli karadelik ikililerinin evrimi ortaya konabilecek: Şöyle ki, başlangıçta iki yıldızın karadeliğe dönüşerek mi yoksa bağımsız iki karadeliğin mi zaman içinde birbilerine yaklaşarak bu sistemi oluşturduğu anlaşılmış olacak.
Tasarım hassasiyetine (mevcut durumdan 2.5 kat daha hassas) ulaşmak günümüz için aşılması zor bir engel. Bunun nedeni aygıtlarda düşük frekanslarda ortaya çıkan gizemli bir gürültü. LIGO`nun yöneticilerinden California Institute of Technology`de görevli David Reitze bu durumun aşılabileceğinden ve 2019 yılında tasarım hassasiyetine erişilebileceğinden umutlu: “Tam olarak bu noktaya varacağımızı rahatlıkla söyleyemeyeceğim, fakat yapamayacağımızı da söyleyemem.â€
Fizikçiler LIGO`nun diğer kozmik çarpışma senaryolarını da gözlemlenebileceğini umuyorlar. Örneğin, güneşin kütlesinin yaklaşık 1.5 ila 3 katı olan nötron yıldızlarının çarpışmaları, nötron yıldızlarının gizemli doğasına ilişin fikirler verebilir. LIGO`daki fizikçiler bu tip sinyaller için verilerini bir araya topluyorlar, ancak LIGO detektörlerinin mevcut hassasiyetleriyle biraz daha zaman ihtiyaç olduğunu söylüyor González.
LIGO`nun bir sonraki büyük hamlesi 2017 yılında gelecek. Detektörler ayarlamaları tamamlanınca yeniden ölçüm almaya başlayacaklar ve sonbaharda ikinci kez veri elde edecekler. Ayrıca Pisa`daki yenilenmiş VIRGO detektörüyle beraber çalışma durumu da söz konusu olabilir. Heinz, LIGO`nun sürprizlere gebe bir detektör olduğunu söylüyor ve ekliyor: “Hiç beklenmedik şeylerin bulunma olasılığı her zaman var.â€
Yazar Hakkında:
Arş. Gör. Özgün Mustafa Özşimşek
Doğanın işleyişini anlama ve insanlığın fiziğin harikulade dünyasını keşfetme macerasında bir nefer olarak, Hacettepe Üniversitesi Fizik Mühendisliği Bölümü`nde araştırma görevlisi olarak çalışmakta ve doktorasını yapmaktadır | Son yıllarda baş döndürücü bir hızla gelişme kaydeden fiziği, toplumun genel kültürünün bir parçası haline getirmek için bilimiletisimi.com`da yazmaktadır
ozgunozsimsek@hacettepe.edu.tr
Bu yazıda ileri sunulan iddia ve/veya görüşlerin sorumluluğu yazar/yazarlara aittir. Ek olarak yazım ve dil bilgisi kurallarına, etik ve yasal kurallara uygunluğu ile yazının her türlü kapsamı ve görsel içeriği yazarların sorumluluğundadır. Yazıda yer alabilecek hatalardan ve yasal sorumluluktan
bilimiletisimi.com sorumlu değildir. İçeriklere ilişkin itirazlarınızı iletişim bölümünden iletmeniz durumunda derhal içerik incelemeye alınacak ve tarafınıza bilgi verilecektir.
DİKKAT: bilimiletisimi.com sitesinin isim hakları, içeriği, tasarımı, site içindeki tüm haber, yazı, makalelere ait hakları saklıdır. Aksi belirtilmediği sürece site içindeki hiçbir yazı, haber, döküman, sayfa, grafik, tasarım unsuru ve diğer unsurlar izin alınmaksızın kopyalanamaz, başka yere taşınamaz, alıntı yapılamaz, her ne suretle olursa olsun yayınlanamaz ve kullanılamaz. Site içinde yer alan haber, yazı, makalelerin her türlü hakları
bilimiletisimi.com'a aittir. Hakları saklı tutulmuş bu eserler,
bilimiletisimi.com'un yazılı onayı olmadan hiçbir suretle çoğaltılamaz, alıntı yapılamaz, yayınlanamaz, başka bir yerde kullanılamaz.
