Gökbilimciler 2015 yılında tespit edilen iki kara delik çarpışmasına ait kütleçekim dalgalarını deşifre ederek kozmik kaosun sesini duymayı başardı.
Derin uzayda yaşanan dev kozmik olayların kozmik kayıtlarını tespit eden kütleçekim dalgaları, bilim insanlarına paha biçilmez yeni bilgiler sundu. GW 150914 adı verilen iki kara delik çarpışmasına ait kütleçekim dalgalarını deşifre etmeyi başaran astrofizikçiler, iki dev kozmik yapının sesini duymayı başardı.
Kütleçekim dalgaları tıpkı çana bir çekiçle vurduktan sonra yankılanan ses dalgaları gibi ilerleyerek Dünya’ya ulaşıyor. İlk kez tespit edildikleri günden bu yana elde edilen bilgiler, Einstein’in Görelilik Teorisi’nde bahsedildiği gibi kütleçekim dalgalarının kozmik olaylar hakkında bilgi sakladığını gösterdi.
Physical Review Letters dergisinde yayımlanan en son araştırmada, bilim insanları kütleçekim dalgalarının frekanslarını ilk kez deşifre etmeyi başararak iki karadeliğin çarpışmasına ait sesleri duymayı başardı. Sadece birkaç yıl öncesinde, böyle bir başarı mevcut teknoloji ile imkansız kabul ediliyordu.
Araştırmada yer alan Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) Maxilimiliano Isi, kütleçekim dalgalarının kara deliklerin kütlesi ve dönüş hızı hakkında bilgi taşıdığını belirtti. Isi, “Genel Görelilik teorisini doğruluğunu kabul ediyoruz ve ilk kez teoriyi bu şekilde doğrulamış olduk” dedi.
Görelilik Teorisi, kara deliklerin tüm özelliklerinin dış gözlemlere dayanan üç parametre ile belirlenebileceğini savunuyor. Bunlar kütle, elektrik yükü ve açısal momentum. Isi, teorinin savunduğu yaklaşımı ilk kez deneysel ölçümler ile test ettiklerini belirtti.
Peki, iki kara deliğin çarpışmasına ait sesler neye benziyor:
Çarpışma anı ve sonrasına ait sesler deşifre edildi
İki kara deliğin çarpışmasının ardından, ortaya çıkan yeni kara deliğin sarsılırken daha cılız kütleçekim dalgaları yayıyor. Bilim insanları, kütleçekim dalgalarının en güçlü olduğu çarpışma anından sonraki dalgaların tespit edilemeyecek kadar zayıf olduğunu düşüünüyordu.
California Teknoloji Enstitüsü’nden (Caltech) Matthew Giesler ve ekibi, geçmişte yaptıkları araştırmada kütleçekim dalgalarının en şiddetli olduğu anların ardından gelen zayıflamanın güçlü ve kısa süren tonlar içerdiğini gösteren simülasyonlar gerçekleştirdi. Çarpışmanın ikincil seslerini analiz ederek, yeni oluşan kara deliğin çınlama “işaretini” yakalayabileceklerini anladılar.
Isi ve ekibi aynı yöntemi GW 150914 üzerinde kullanarak en şiddeti kütleçekim dalgalarının ardından gelen çınlamaları yakalamayı başardı. Çınlama işaretini izole ederek iki tane ikincil ton tespit etmeyi başardılar. İki ton, yeni kara deliğin birbirinden ayrı titreşimsel frekansları olarak belirdi.
Araştırmayı yorumlayan Cornell Üniversitesi’nden Saul Teukolsky, “Enkaz halindeki kara deliğin sakinleşmesinin ardındaki sürece kadar ikincil seslerin çoktan ortadan kalkacağını beklediklerini ancak elde edilen sonuçların şaşırtıcı olduğunu” söyledi.
Einstein, kara delik çarpışmasındaki tonların zayıflamasını direkt yeni oluşan kara deliğin kütle ve dönmesine bağlamıştı. Isi ve ekibi, tonların titreşim ve zayıflamasını da ölçmeyi başararak, kara deliğin özellikleri hakkında ipucu elde etmeyi başardı.
Yapılan araştırma, kara delik çarpışmalarındaki çınlamaların mevcut teknoloji ile ölçülebileceğini gösterdi. Isi, gelecekte daha gelişmiş yer ve uzay gözlemleri ile kara deliklerin sadece iki ikincil tonunu değil ama onlarcasını tespit edebileceklerini ifade etti.
Isi, gelecekte yakalanacak kütleçekim dalgaları ile kara deliklerin yanı sıra solucan delikleri ve bozon yıldızları gibi daha egzotik kozmik yapıların da seslerini duyma şansları olacağını not düştü.
