Gök Bilimcilerden Yeni Keşif: Dev Kütleçekim Dalgalarının İlk Kanıtlarını Buldular
Gök bilimciler, süper kütleli kara deliklerden kaynaklanan yer çekimi dalgalarını keşfettiler. Bu keşif, Kuzey Amerika Kütleçekim Dalgaları Nanohertz Gözlemevi (NANOGrav) tarafından yapıldı. NANOGrav, ölü yıldızlardan gelen ışık parıltılarını takip ederek pulsarları izliyor. Bu pulsarlar, süper kütleli kara deliklerin birleşmesinden kaynaklanan uzay-zaman dalgalanmalarını tespit etmek için ideal birer araçtır. NANOGrav, pulsarları yıllarca izleyerek ve zamanlarındaki değişiklikleri kaydederek bu yer çekimi dalgalarını tespit etmeyi amaçlıyor.
Yaklaşık yirmi yıllık bir dinleme sürecinin ardından gök bilimciler nihayet evrenimizin devleri olan süper kütleli kara deliklerden yayıldığına inandıkları kütleçekim dalgalarının gümbürtüsünü "duymaya" başladılar.
Sonuç, Kuzey Amerika Kütleçekim Dalgaları Nanohertz Gözlemevi (NANOGrav) olarak bilinen Ulusal Bilim Vakfı destekli bir girişimden geliyor. NANOGrav 2004 yılından bu yana pulsar olarak bilinen ve Samanyolu'nu kapsayan ölü yıldız ağından gelen metronom benzeri ışık parıltılarını izliyor.
Patlayan büyük yıldızların kalplerinden dövülen bu şehir büyüklüğündeki küreler bir güneş kadar ağırdır ve saniyede binlerce kez dönebiliyorlar.
Bu da onları son derece hassas zaman tutucular ve süper kütleli kara deliklerin birleşmesinden ortaya çıkacağı tahmin edilen uzay-zamandaki özellikle büyük dalgalanmalar için ideal nöbetçiler haline getiriyor.
NANOGrav, dünya çapında devam eden birkaç farklı pulsar zamanlama dizisi projesinden sadece biri.
Tüm bu çabalar aynı temel planı izliyor: düzinelerce süper öngörülebilir pulsarı yıllarca izlemek ve ritmik dönüşlerindeki küçük değişimleri yakalamak için radyo teleskopları kullanıyorlar.
Cornell Üniversitesi'nde astrofizikçi ve NANOGrav'ın bir üyesi olan Thankful Cromartie, "Temelde atom saatlerine rakip olacak kesinlikte varış zamanını bilmemizi sağlayan bu modelleri oluşturabiliriz" diyor.
'Yani pulsarların zamanın biraz dışına çıkmasına neden olan bir şey olduğunu biliyoruz' - yerçekimsel dalgaların Dünya ile her bir pulsar arasındaki boşluğu esnetip daraltması gibi bir şey.
Bu da oldukça zarif bir doğal deney oluşturuyor.
Northwestern Üniversitesi'nde astrofizikçi ve NANOGrav üyesi olan Caitlin Witt, 'Bu milyar dolarlık dedektörü inşa etmenize gerek yok; sadece bir radyo teleskopu kurmanız ve evrene bakmanız yeterli' diyor.
Pulsar zamanlama dizileri son derece özel dedektörler gerektirmese de sabırlı olmayı gerektiriyor.
Yer çekimi dalgası arka planına ilişkin beklentilerle tutarlı olan daha sınırda bir sinyal bildiren 2020 tarihli önceki NANOGrav makaleleri üzerine inşa edilen en son sonuçlar, Kuzey Amerika işbirliğinden elde edilen 15 yıllık verileri içeriyor.
NANOGrav şu anda kabaca galaksimiz büyüklüğünde doğal bir yerçekimsel dalga dedektörü oluşturan 68 farklı pulsarı izliyor.
Projenin analizindeki 'yeni' veriler, Porto Riko'nun Arecibo Gözlemevi'ndeki ikonik radyo teleskobunun çöküşe doğru kaymaya başladığı ve gözlemleri durdurduğu Ağustos 2020'ye kadar devam ediyor. Kanada Hidrojen Yoğunluğu Haritalama Deneyi o zamandan beri yeteneklerini güçlendirmek için NANOGrav'a katıldı.
Ancak veri hacmine ve bugünkü umut verici duyuruya rağmen, bilim insanları kütleçekimsel dalga arka planını tespit etmeye daha yeni başlıyorlar ve hala cevaplardan çok soruları var.
Örneğin, süper kütleli kara delik çiftlerinin yerçekimsel dalga arka planının çoğundan sorumlu belirli astrofiziksel kaynaklar olduğu konusunda fikir birliği olsa da, bunun kesin kanıtı hala zor.
Batı Virginia Üniversitesi'nde astrofizikçi ve NANOGrav üyesi olan Maura McLaughlin, "Her bir süper kütleli kara delik ikilisini tek bir enstrüman olarak düşünebilirsiniz .
Ve yerçekimsel dalga arka planı hepsinin bir araya gelmesiyle oluşan senfonidir' diyor. Ancak başka 'enstrümanlar' da var olabilir ve dev kütleçekim dalgalarının kozmik kakofonisine daha fazla olmasa da aynı ölçüde katkıda bulunabilirler.
Senfoninin "sesini" analiz ederek, bilim insanları bu tür kaç enstrümanın çaldığını belirlemeyi ve hatta bu süper kütleli kara delik ikililerinin neye benzediğini anlamaya başlamayı umuyorlar.
Bilim insanları bu ikililerin süper kütleli karadelik barındıran galaksiler arasındaki çarpışmaların bir sonucu olarak ortaya çıktığına inandıkları için, NANOGrav'ın çalışması Samanyolu da dahil olmak üzere büyük galaksilerin hiyerarşik birleşimine ışık tutacaktır.
Ancak kozmik sicimler ya da büyük patlamanın hemen sonrasından gelen kütlesel olarak şişirilmiş kuantum dalgalanmaları gibi diğer, daha garip fenomenler de kütleçekimsel dalga arka planına katkıda bulunuyor olabilir.
Bilim insanları henüz aradaki farkı söyleyecek ya da ne tür bir kaynaktan ne kadar sinyal geldiğini bilecek yeterli veriye sahip değiller.
NANOGrav'ın rapor ettiği yerçekimsel dalga arka plan sinyalinin özellikle şaşırtıcı bir yönü, şaşırtıcı derecede güçlü olmasıdır.
Tahmin edilenden yaklaşık iki kat daha güçlü. Daha ezoterik açıklamalar işe yaramazsa ve sinyal tamamen süper kütleli kara delik ikililerinden geliyorsa, beklenmedik gücü bu devlerin kendilerinin bilim insanlarının tahmin ettiğinden daha büyük veya daha bol olduğu anlamına gelebilir.
Princeton Üniversitesi'nde astrofizikçi olan ve yeni araştırmada yer almayan Jenny Greene' de bu durum hakkında görüşlerini paylaştı.
Böyle bir bulgunun daha geleneksel teleskop verilerinde süper kütleli kara deliklerin birleştiğine dair kanıt bulma çabalarına da ilham verebileceğini söylüyor. 'Bu biraz utanç verici: kara deliklerin birleşmesini bekliyoruz, ancak gerçekten gözlemsel kanıt bulamadık' diyor. 'Eğer bu kadar çok ikili varsa, onları gerçekten bulabilmeliyiz, bu yüzden bu konuda yeni çabaları teşvik edeceğini düşünüyorum.'
Sinyalin kaynağını bulmak için bilim insanlarının daha fazla pulsarı izlemek üzere daha fazla zaman harcaması gerekecek.
'Bu tıpkı bir dinozor iskeletini kazıp çıkardıktan sonra tozunu almaya başlamak gibi bir şey. İlk başta, 'Oh, bu harika görünüyor' dersiniz. Sonra tozu kaldırdıkça iskeleti daha iyi görmeye başlarsınız,' diyor Yale Üniversitesi'nde astrofizikçi ve NANOGrav üyesi Chiara Mingarelli. 'Şu anda bir dinozor iskeleti bulduğumuzu kesinlikle biliyoruz, ancak belki de ne tür bir dinozor olduğunu henüz bilmiyoruz.'
Bu belirsizliğe rağmen, bilim insanları sinyalin gerçek olduğundan ve yalnızca NANOGrav verilerinin en yeni grubunda ortaya çıkan benzersiz bir parmak izi nedeniyle yer çekimi dalgalarından geldiğinden eminler.
1983 yılında araştırmacılar, yerçekimsel dalga arka plan sinyalinin, farklı pulsar çiftlerinden görüldüğünde, her bir pulsarın gökyüzündeki konumuna bağlı olarak, diğer pulsarın göründüğü yere kıyasla biraz ama tahmin edilebilir bir şekilde değişeceğini hesapladılar.
Bu korelasyon NANOGrav bilim insanlarının şu anda verilerinde gördüklerini söyledikleri şeydir.
Greene, 'Bu gerçekten heyecan verici yeni bir parça ve birleşen kara delikleri gerçekten tespit ettiklerine dair size güven vermeye başlıyor' diyor.
Yorum Yazın
YERÇEKİMİ DİYE KÜTLE ÇEKİMİ DİYE BİŞİ YOKTUR, ETERDEN (KARANLIK MADDE) KAYNAKLI MANYETİK İTİM VARDIR.
Koskoca üniversiteler, profesörler devasa bütçelerle, farklı ülke, millet ve kökenden insanlar bir araya gelip, teleskop, uydu, uzayda ki teleskoplardan gele... Devamını Gör