Kütle Çekim Dalgaları Ve Evrenin Eksik Bileşenleri…

Kütle çekim Dalgaları, Evrenin Eksik Bileşenlerini Bulmaya Yardımcı Olabilir

Evrenin bir başka yerinde uzayda seyahat eden iki kompakt nesne (kara delikler veya nötron yıldızları) ne zaman çarpışırsa, onu yapan şeyin imzasını taşıyan çekim dalgaları yaratırlar.
Bir yeni araştırmada, ABD ve Almanya’dan fizikçiler bu tür dalgaların yollarında bir kara deliğe ya da bir gökadaya rastladığında kendi imzası değiştireceklerini eğer Einstein’ın teorisine kıyasla kütle çekiminde bir fark olsaydı, kanıtın bu imzaya gömüleceğini öne sürdüler.

Bir sanatçının, birleşen iki nötron yıldızı izlenimi. Resim kredisi: NASA / CXC / M.Weiss.

Bir sanatçının, birleşen iki nötron yıldızı izlenimi.

Çekim dalgalarını uzun zamandır biliyoruz. 100 yıldan daha uzun bir süre önce, Albert Einstein adlı büyük bir bilim adamı kütle çekimi ve uzay hakkında birçok fikir ortaya attı. Einstein, gezegenler veya yıldızlar gibi iki cisim birbirinin etrafında döndüğünde özel bir şeyin olacağını tahmin etti.

Bu tür bir hareketin uzayda dalgalanmalara neden olabileceğine inanıyordu. Bu dalgacıklar, bir taş fırlatıldığında havuzdaki dalgalar gibi yayılır. Bilim adamları bu dalgalara kütle çekim dalgaları diyorlar.

What are Gravitational Waves? | LIGO Lab | Caltech

Çekim dalgaları görünmezdir. Ancak, inanılmaz derecede hızlıdırlar. Işık hızında seyahat ederler. Çekim dalgaları, geçerken yollarındaki her şeyi sıkıştırır ve gerer. En güçlü kütle çekim dalgaları, nesneler çok yüksek hızlarda hareket ettiğinde oluşur. Çekim dalgasına neden olabilecek bazı olaylar şunlardır:

  • Bir yıldız asimetrik olarak patladığında ( süpernova olarak adlandırılır )
  • İki büyük yıldız birbirinin etrafında döndüğünde
  • İki kara delik birbirinin etrafında döndüğünde ve birleştiğinde

 

Bir sanatçının iki kara deliğin birleşmesiyle yaratılan Çekim dalgalarının animasyonu.

Şimdi biliyoruz ki, bir şey Evreni sadece genişletmiyor, bununla birlikte zamanla daha hızlı ve daha hızlı genişletiyor – ve kimse bu gücün ne olduğunu bilmiyor. Astrofizikçiler, eksik parçanın ne olabileceğine dair her türden teori önermeye hazırlar.

Chicago Üniversitesi Kavli Kozmolojik Fizik Enstitüsü’nden araştırmacı Dr. Jose María Ezquiaga, “Bunların çoğu kütle çekiminin büyük ölçeklerde çalışma şeklini değiştirmeye dayanıyor. Öyleyse, çekim dalgaları, eğer varsa, kütle çekiminin bu olası değişikliklerini görmek için mükemmel bir habercidir” dedi.

Tidal forces carry the mathematical signature of gravitational waves | MIT Technology Review

Evrenin kayıp parçası için bir teori olmalıdır ki bu da fazladan bir parçacığın varlığını açıklamaya yardımcı olsun. Böyle bir parçacık, diğer etkilerin yanı sıra, büyük nesnelerin etrafında bir tür arka plan oluşturacaktır. Gezici bir kütle çekim dalgası süper kütleli bir kara deliğe çarparsa, kütle çekim dalgasının kendisiyle karışarak dalgalar üretecektir. Karşılaştığı şeye bağlı olarak, çekim dalgası izi bir ‘yankı’ taşıyabilir veya karıştırılmış olarak görünebilir.

Kütlenin uzayı nasıl büktüğünü gösteren resim.

Dr. Ezquiaga göre, “Bu, daha önce test edilemeyen senaryoları araştırmanın yeni bir yoludur” dedi. Ekibin raporu, gelecekteki verilerde bu tür etkilerin nasıl bulunacağına ilişkin koşulları ortaya koyuyor. Dr. Ezquiaga, “LIGO (Lazer Girişimölçer Kütle Çekim Dalgası Gözlemevi) ile son gözlem çalışmamızda, her altı günde bir yeni bir kütle çekimi dalgası okuması görüyorduk.”

“Ancak tüm Evrende, bunların aslında her 5 dakikada bir gerçekleştiğini düşünüyoruz. Bir sonraki yükseltmede, bunların pek çoğunu görebildik – yılda yüzlerce etkinlik. Artan sayılar, bir veya daha fazla dalganın devasa bir nesnenin içinden geçme olasılığını artırıyor ve bilim insanları onları eksik bileşenlere dair ipuçları için analiz edebilecek” dedi.