Görelilik teorisini kanıtlayacak ‘son delil’

Montana State Üniversitesi’nde yapılacak sunum, gök cisimlerinin çekim gücüyle etkileşime giren uzay-zamanın oluşturduğu öne sürülen kütleçekim dalgalarının varlığı hakkında yeni bilgiler sunacak. Fizik profesörü ve üniversitenin eXtreme Gravity Enstitüsü başkanı Neil Cornish’in yapacağı sunumda kütleçekim dalgalarının kesinleşmesi bekleniyor.

Cornish’in sunacağı bilgiler, ABD’nin Louisiana eyaletinde yer alan LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) tesisinde elde edilen verilere dayanacak.

MIT (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) ve Caltech’in (California Teknoloji Enstitüsü) ortak işlettiği LIGO, 90 dereceyle konumlanan iki 4 kilometrelik tünelden oluşuyor. Lazerler kullanılarak, tünellerdeki değişim ölçülüyor ve kütleçekim dalgaların etkisi süper kesinlikle tespit edilebiliyor. Yapılan deney kısaca şu şekilde anlatılabilir:

Görelilik Teorisi, gök cisimlerinin neden olduğu çekim gücüyle uzayın büküldüğünü savunuyor. Gök cisimlerinin büyüklüğüne göre oluşturdukları etki uzayı sıkıştırıyor veya lastik gibi çekiyor. Örnek olarak dev bir yıldız olan Güneş, çekim gücüyle etrafını büküyor. Sonuç olarak etrafından düz bir rotada geçip gitmesi gereken gök cisimleri bu çekim gücüne kapılarak daire çizmeye başlıyorlar. Yörüngeler de böyle oluşuyor.

Evren’de en güçlü çekim gücü oluşturan yapılar süper dev karadelikler ve nötron yıldızları olarak biliniyor. Günümüze dek yapılan keşifler, Einstein’ın teorisini birçok defa savunurken, LIGO’da yapılan analizlerin kesin sonuç vereceği tahmin ediliyor.

LIGO’nun tünellerine gelen kütleçekim dalgaları, farklı konumlanan tünellerden birinde uzayı çekerken, diğerinde sıkıştırıyor. Ortaya çıkan mesafe farkı, tünellerin ucundaki aynalara ulaşan lazerler yardımıyla ölçülüyor. Ölçüm oranı o kadar başarılı ki, 10×26 (1 seksilyon) mesafedeki 5 mm’lik değişim LIGO tarafından tespit edilebiliyor.

Advanced LIGO: Gravitational Wave Detectors Upgraded: https://t.co/IkksJGjhKC by LIGO, Caltech, @NSF pic.twitter.com/cXtcPJLAvt

— Astronomy Picture Of The Day (@apod) February 7, 2016

Büyük Patlama daha iyi anlaşılacak mı?

Gökbilimciler en az karanlık madde kadar merak ettikleri kütleçekim dalgalarını bulabilmek için birçok araştırmaya dayanan verileri değerlendirdi. Bugüne dek kesin sonuç vermeseler de, Einstein’ın bir yerlerden muzır gülüşler attığını hissetmemek neredeyse mümkün değil.

Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi tarafından 2014’te yapılan araştırmada, Büyük Patlama’nın ortaya çıkardığı kütleçekim dalgalarının izine ulaşıldığı öne sürülmüştü. Yıllar öncesinde bir tespit de Gravity Probe B uydusu tarafından tespit edilen dalgalanlamar oldu.

Gökbilimcilerin 2012’de yaptığı bir diğer önemli açıklamada ise CID-42 galaksisinin merkezinde görünür ışık ve X-ray gözlemleriyle yapılan analizlerin görelilik teorisini savunduğu yönündeydi.

LIGO, kütleçekim dalgalarının keşfedilmesinin Büyük Patlama’nın ve Evren’in geçirdiği değişimin anlaşılması için bir dönüm noktası olarak kabul ediyor. Elektromanyetik radyasyonun galaksilerarası uzayda milyarlarca yılda kat ettiği değişim ve bozulmayı tespit edebilmek, astrofizik alanında çok büyük atılım sağlayacak.

Einstein’ın teorisini anlamak, neler sunacağını görmeden önce henüz bir başlangıç olacak.