3 milyar ışık yılı uzakta iki kara deliğin çarpışıp birleşirken saldıkları kütleçekimi dalgaları 4 Ocak 2017’de dünyadaki Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalga Gözlemevi (LIGO) tarafından gözlendi. Sonuçlar 1 Haziran’da duyuruldu. LIGO üçüncü kez kütleçekimi dalgalarını gözlemliyor.
Einstein’ın 1916 yılında ortaya attığı genel görelilik teorisi, kütleçekim dalgalarının varlığını öngörüyor. Kütleçekim dalgaları salan en basit sistemler birbiri etrafında yörüngede dönen çiftyıldızlar. Eğer bu iki yıldız yüksek kütleli karadelikler iseler birbirlerine çok yakın oluyorlar, yörüngede çok hızlı dönüyorlar. Oluşan kütleçekim dalgaları bizim dünyadan ölçebileceğimiz genlikte oluyor. Kütle çekimi dalgaları yayarak enerji kaybettikçe karadelikler birbirne giderek yaklaşıyor, hızlanıyor ve artan genlikte dalgalardan oluşan bir son çığlıkla birbirinin içine düşüp tek bir karadelik haline geliyorlar.
LIGO ilk defa 2015’te kütleçekim dalgalarını gözlediğinde Einstein’ın bu dalgaların varlığını matematiksel olarak göstermesinin üstünden 100 yıl geçmişti. Bu sürede lazer teknolojisi bu dalgaları ölçmeye imkan verecek kadar gelişti. LIGO’nun devam eden gözlemleri hem genel göreliliğin farklı varsayımlarının test edilmesine imkan veriyor, hem de kara delikler hakkındaki anlayışımıza katkı sağlıyor.
Kütleçekim dalgaları ışık hızıyla hareket ediyor. Yani söz konusu karadelikler 3 milyar sene önce birleştiler. Karadelikler birleştiğinde Dünya’nın gençlik yıllarıydı, Dünya’mız henüz yaklaşık 1.5 milyar yaşındaydı. Dünya’nın üzerinde yaşam yeni başlamışken çok uzaklarda olan bu çarpışmanın etkisiyle oluşan yerçekimi alanı dalgalanmaları, ancak 4 Ocak 2017’de dünyaya ulaştı. Bu arada yaşam çeşitlendi, akıllı bir tür ortaya çıktı ve LIGO’yu inşa etti. Bilim insanları LIGO’yu inşa ettiler çünkü karadelik birleşmeleri evrende bolca görülen olaylar ve LIGO nun bu olaylar sonucu oluşan kütleçekim dalgalarını gözleme şansı olduğunu hesapladılar. Haklıydılar!
Son gözlenen çarpışmadaki kara deliklerden birisi Güneş’ten 31 kat, diğeri de 19 kat daha ağır. Birleşme sonucu oluşmuş yeni cismin kütlesi ise Güneş’in 49 katı. Aradaki fark olan aşağı yukarı bir Güneş kütlesine eşdeğer enerji kütleçekim dalgaları ile uzaya yayılmış.
LIGO’nun bir sonraki ölçümleri 2017 yılı sonbaharında gerçekleşecek. Önümüzdeki 10 yıl içinde daha küçük kütleli gök cisimlerinin (mesela nötron yıldızlarının) çarpışmalarının da ölçülebilmesi umuluyor.
Defne Üçer Şaylan
Kütleçekimi dalgaları ilk gözlendiğinde Ali Alpar’ın Bilim Kazanıyla 2015 yılında yaptığı söyleşiye ulaşmak için tıklayınız.
Ali Alpar kütleçekim dalgaları üzerine verdiği Bilim Akademisi Konferansı’nda alanlar, dalgalar, ışık ve kütleçekimi’ni anlatıyor.
Kaynaklar:
LIGO bags its third black hole merger, 1 Haziran 2017.
