Astronomide Devrim Yaratan Yeni Gözlem:

Çift kara delik birleşmesinin yarattığı çekimsel dalgalar LIGO tarafından tespit edildi

 

 

Çekimsel dalgalar, Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı’nın öngörülerinden birisidir. Uzay-zaman yapısının dalgalanması sonucu üretilen çekimsel dalgaların varlığına ilişkin ilk dolaylı kanıt 1974 yılında atarca - nötron yıldız çiftinin gözlemlerinden elde edilmişti. Fakat çekimsel dalgalara ilişkin doğrudan gözlemler teknik zorluk ve yetersizlikler nedeniyle bugüne kadar yapılamamıştı.  Ayrıca yeterince yüksek genlikli çekimsel dalga üretebilecek astronomik olayların gerçekleşme olasılığının düşük olması gözlemler önündeki bir başka engeldir.

Cihazların yeterince hassas hale getirilmesi sonucu 14 Eylül 2015 tarihinde LIGO (MIT, Caltech) ekibi tarafından tespit edilen dalgaların analizleri yapılmış ve değişimin kaynağının birleşmekte olan 36 ve 29 Güneş kütleli iki kara deliğe ait olduğu ortaya konmuştur. Bu gözlemler Astronomi/Fizik alanında devrim niteliğindedir. Araştırmacıların tespit ettikleri dalga genliği ile nümerik görelilik hesaplamalarının öngördüğü değişimlerin karşılaştırılması Şekil 1 ve Şekil 2’de gösterilmiştir. Öngörü ile gözlemler iyi uyum göstermektedir.

Şekil 1.LIGO tarafından elde edilen GW150914’e ilişkin çekimsel dalga olayı.  Hanford (sol üst) ve Livingston (sağ üst) istayonlarından elde edilen sinyaller (Abbott et al. PRL 116, 061102 (2016).

 

Çekimsel dalgalar kütlenin ivmelenmesi sonucu oluşur ve başta yakın çift sistemler olmak üzere birçok astrofiziksel nesnenin ivmeli hareketinden oluşabilir. Bu gözlemler, kara deliklerin doğasından evrenin oluşumuna dek birçok bilinmeyen sürecin araştırılmasında yol gösterici olacaktır. LIGO, VIRGO ve TAMA gibi mevcut çekimsel dalga alıcılarının limtleri her frekanstaki çekimsel dalgaların gözleminde yeterli değildir. Özellikle önümüzdeki yıllarda tamamlanacak LISA uydu antenleri (Şekil 3) ile yapılacak gözlemlerin çok daha fazla bilgi sunması beklenmektedir. Yeni gözlemler, hakkında çok iyi bilgi sahibi olmadığımız ve evrenin temel kuvveti olan “Çekim” hakkında daha detaylı bilgi sahibi olmamızı sağlayacaktır.

 

Şekil 2.GW150914 kaynağından elde edilen genlik değişimi. Üst panelde iki kara deliğin birleşme anı temsili olarak gösterilmiştir (Abbott et al. PRL 116, 061102 (2016).

 

 

Şekil 3. LISA projesi temsili gösterim.

Ege Üniversitesi Gözlemevi