Albert Einstein’nın kütle çekimsel dalgaların varlığı ile ilgili öngörüsünden tam yüz yıl sonra nihayet bu anlaşılmaz dalgalar bilim insanları tarafından uzay-zamanda görüntülendi.

Fizikçiler ile birlikte İleri Lazer İnterfometri Kütle Çekimsel Dalga Gözlemevi (LIGO)[1] 11 Şubat tarihinde büyük bir heyecanla ikiz dedektörlerinin dünyadan yaklaşık 1,3 milyar ışık yılı uzaklıkta iki kara deliğin çarpışması sonucunda meydana gelen kütle çekimsel salınımı işittiğini açıkladı.    

LIGO yöneticisi David Reitze, Washington'daki basın toplantısında “Kütle çekimsel dalgaları saptadık, başardık” dedi.

Nature'da yer alan habere göre, bir kara delik Güneş’in yaklaşık olarak 36 katı büyüklüğündeyken diğeri ise yaklaşık 29 güneş kütlesi boyutlarındaydı. LIGO takımının tahminlerine göre iki kara delikten biri diğerinin üzerinde bir sarmal yapmıştı ve uzay-zamanda 62 güneş kütlesi ağırlığında daha cüsseli bir kütle çekimsel batak olarak tek bir yapı biçiminde birleşmişti.

Cambridge Üniversitesi'nden fizikçi Stephen Hawking bu inanılmaz gözlemlerin Einstein’ın kütle çekimsel dalgaların varlığını öngördüğü Genel Görelilik Teorisi de dahil birçok teorik çalışmayı doğruladığını söyledi ve sözlerine Einstein’nın kara deliklere asla inanmadığını ekledi.

Bu bilim insanları tarafından gözlemlenen ilk kara-delik birleşmesi. Gerçekleşen şiddetli olay kütle çekimsel dalga biçiminde anlık olarak aynı sürede gözlemlenebilen evren içerisindeki tüm yıldızlardan yayılan enerjiden daha fazla enerji açığa çıkardı.

Çalışma Physical Review Letters ve Astrophysical Journal dergilerinde yayımlanacak.

Fizikçilere göre bu tarihsel keşif kütle çekimsel dalga astronomisi alanında bilim insanlarına dalgaları dinleyecekleri ve onları meydana getiren kara delikler, nötron yıldızları ve süpernovaları gibi maddeler hakkında daha fazla şey öğrenecekleri yeni kapıları aralıyor.

Birmingham Üniversitesinden teorik fizikçi Ilya Mandel’e göre bu sadece daha büyük ve daha heyecanlı bir gelişim sürecinin ilk adımı, kütle çekimsel dalgalar da γ-ışınları, X-ışınları ve radyo dalgaları gibi evreni anlamamıza yardımcı olan temel araçlar arasına katılacak.

Bu aynı zamanda LIGO deneyi için uzun soluklu bir zafer. Sinyali saptayabilmek için 2000’li yılların başından beri çalışma yapılıyordu.

Keşfin kendisi yükseltilmiş versiyondan önce yapıldı. İleri LIGO, deneyin birinci gözlem evresi boyunca 14 Eylül ‘de merkezi Avrupa saatine göre 11.50 ‘de bilimsel verileri almaya başladı, LIGO fizikçilerinden Marco Drago (Max Planck Enstitüsü) bilgisayarından tuhaf sinyaller gördü. Eş zamanlı olarak verileri analiz eden yazılım her iki interferometrede birden giderek tizleşen bir kuş cıvıltısına benzeyen dalga görüldüğünü belirtti. Bir saat içerisinde kayıtlar Drago’nun yöneticisine ulaştı, kayıtlar oldukça iyi görünüyordu ve doğru olabilirdi. 35 hertz’de başlayan ve hızla 250 hertz’e kadar yükselen bir salınım vardı. Sonra salınım daha kaotik olmaya başladı ve hızla sönümlendi. Tüm bu olanlar saniyenin dörtte biri gibi bir sürede gerçekleşti. Kritik bir biçimde her iki dedektör de dalgayı aynı zamanda görmüştü. Sadece 7 mili saniye farkla. Aradaki fark dalgaların nasıl dünya boyunca hızla yayıldığına işaret ediyor.

LIGO’nun diğer dedektörleri aynı zamanda çalışmadıkları için sinyali doğrulayamıyorlar. Bilim insanları hızla sinyalin gerçek olup olmadığını ve onların düşündüğü anlama gelip gelmediğinden emin olmak için testler yapıyorlar.

Einstein’nın genel görelilik teorisi yeterli enerjiyle birlikte uzay-zaman dokusunu bozan herhangi bir kozmik olayın evren boyunca yayılan kütle çekimsel dalgalar meydana getireceğini öngörüyor.

1974'TE DOLAYLI OLARAK DOĞRULANMIŞTI

1974 yılında Massachusetts Üniversitesi'nden Joseph Taylor ve Russell Hulse adında iki fizikçi kütle çekimsel dalgaların varlığını kendi çevrelerinde çok hızlı dönen bir nötron yıldız çiftinin radyo ışınlarını izleyerek dolaylı yoldan doğruladı. Işınların zamanlamasındaki kayma Einstein’nın kütle çekimsel dalgaların olay yerinden uzaklaşırken nasıl enerji taşıyacakları tahminleriyle uyuşuyordu. Bu keşif onlara 1993 yılında Fizik dalında Nobel Ödülü kazandırdı.

Fakat dalgaların doğrudan saptanması için 1022 de bir gibi çok küçük değerlerde uzay-zaman gerilimleri ve basınçlarını (Güneşten güneş sistemine en yakın yıldız olan Alpha Centauri’ye olan uzaklıkta bir saç teli kalınlığı düzeyinde bir değişim ile karşılaştırılabilir.) saptayabilecek duyarlılığa LIGO tarafından erişilmesi beklendi.  

LIGO içinde 1000’den fazla bilim insanı çalışıyor. Kütle çekimsel dalgalar sayesinde, bir sonraki kuşak fizikçiler şiddetli-alan çekimi, erken evren ve yüksek yoğunluktaki madde davranışları gibi fizik biliminin tamamen yeni alanlarını sorgulayacaklar.

Hawking ise kütle çekimsel dalgaları son kara deliğin alanının içerdeki kara delik alanlarının toplamından büyük olduğunu söyleyen kendi alan teoremi için de kullanmak istediğini, bunun gözlemlerden çıkan sonuçlarla örtüşeceğini belirtti.

Carnegie Gözlemevi’nden Mansi Kasliwal ise bu durumun oldukça yeni bir alanın doğumu olduğunu söyledi.