En şiddetli kozmik çarpışmalardan kimileri uzay boşluğunda sessizce gerçekleşir, fakat hakikat aygıtlarla bunların gerçekleştiğini yeniden de duyabiliriz. İşte nasıl olduğu…
Kaynak: https://www.scientificamerican.com/vi…
Öncelikle kara delik nedir?
Kara delikler, gereğince küçük bir alana sahip olan ve inanılmaz yoğunluğa sahip olan cisimlerdir. Yoğunlukları, yer çekimi çekim kuvvetini o kadar güçlü kılar ki hiçbir şey ondan kaçamaz, ışık bile. Bu yüzden kara delikler, uzayın içinde yer alan büyük kütleli yıldızların içeri çökmesi sonucunda oluşurlar.
Peki her şeyi içine çekecek güçteki kara delikler çarpışırsa ne olur?
Muazzam bir güç patlaması. İki kara delik birebirlerine yaklaştıkça dönmeye başlarlar ve ortalarındaki uzaklık kısalmaya başlayınca da hızları artar. Bu çarpışma sonunda, büyük bir güç meydana gelir.
Ve bu güçler cihanın şekillenmesinde büyük rol oynarlar.
Bu etkenlerden biri gravitasyonel dalgalar oluşturmasıdır. Gravitasyonel dalgalar çarpışma sonucu çıkan gücün yapıtıdır. Bu dalgalar uzay-zaman-mekanda titreştiren ve yayılan dalgalardır. Bu dalgalara hassas detektörler aracılığıyla tespit edilebilmektedir.
İki kara delik birbirine çarptığında ses çıkarmazlar.
Yine de, yakından dinlersek duyduğumuz şey kara deliğin sesi olur.
Bu ses de, Dünya’dan yaklaşık bir milyar ışık yılı uzaklıkta birbirine çarpan iki kara delikten duyduğumuz tek sestir.
Kara delikler birbirlerine yaklaştıkça sesleri yükselir ve birleştiklerinde ansızın durur. Ancak fizik maddelerine nazaran ses uzay boşluğunda gidemez. O vakit duyulan ses ne?
Kara deliklerin her biri birkaç yıldız ağırlığındadır; uzaydan geçerken dalgalar bilhassa de kütle çekim dalgaları oluşturacak kadar ağırlardır.
Bu dalgalar da, kozmik bir alandaki dalgalanmalar üzere ışık suratında dışarıya hakikat yayılan uzay-zaman dokusundaki dalgalanmalardır.
Albert Einstein bu bulguyu 1916 yılında genel görelilik teorisine dayanarak öngörmüş, fakat yer çekimsel dalgaların tespit edilebileceğine imkan vermemişti.
Çarpışan kara deliklerden kaynaklanan güçlü dalgalar kabaca bir protonun binde biri büyüklüğünde dalgalanmalar üretebilir.
Bilim insanlarının onun yanıldığını kanıtlaması neredeyse bir yüzyıl sürdü.
Günümüzde, yaklaşık 100 kozmik çarpışmadan gelen yerçekimi dalgalarını tespit eden global bir gözlemevi ağı var ve bunu genişletmeyi amaçlıyorlar.
Kaydedilen, tahlil edilen ve sese dönüştürülen her bir uzay-zaman gel-giti özgün, bilgi açısından değerli bir ses haline geliyor.
Kara delik seslerini daha ağır hale getiren kara deliklerin daha süratli birleşmesinin bir işaretidir.
Bu durumda bir çift birleşerek Güneş kütlesinin 80 katından daha büyük bir kütle oluşturur.
COVID salgını nedeniyle verilen uzun bir ortadan sonra, dünyanın yer çekimsel dalga gözlemevleri bu sesleri tekrar dinlemeye başladı.
Kütle çekimsel dalga gözlemevlerinde olağan teleskoplar üzere aynalar ya da mercekler bulunmuyor. Bunun yerine, iki kolu yere düz bir biçimde uzanan, L halinde yerleştirilmiş uzun tünellerden aşağıya ışınlanan lazerler kullanılıyor.
Her kolun ucundaki aynalar ortasında giden lazerler, keman telleri üzere hareket ederek uzaydaki yolları geçen yer çekimi dalgaları tarafından gerildikçe yahut büzüldükçe biraz farklı frekanslarda ses üretiyor.
Lazeri kısalttığınızda tıpkı bir keman teli üzere daha yüksek bir perde, uzattığınızda ise daha düşük bir perde elde ediliyor. Tüm bu lazer titreşimini sese dönüştürdüğünüzde kara deliklerin sesini duyabilirsiniz.
Bilim insanları kaynaklardan gelen yer çekimsel dalgaları dinlemek için dünya çapında bu lazer tabanlı gözlemevlerinden bir dizi inşa ettiler.
LIGO ismi verilen gözlemevlerinden biri Hanford, Washington’da ve başkası Livingston, Louisiana’da olmak üzere iki detektöre sahip.
Ayrıca İtalya’nın Pisa yakınlarındaki VIRGO gözlemevi ve Japonya’nın Hida kentindeki KAGRA dedektörü de bulunmaktadır.
Hindistan’da bir öbür dedektörün inşa edilmesi planlanmakta.
Bu gözlemevleri ortasında yapılan çapraz denetimler, her bir olayın rastgele gürültüden daha fazlası olduğunu doğruluyor; şayet her birinde birebir dalgalar görünüyorsa, gökyüzünde bir yerden geliyor olmalılar.
Bir dalganın gözlemevinin her bir koluna ve dünyanın dört bir yanındaki her bir farklı gözlemevine varış vaktinin belirlenmesi, dalga istikametinin ve kaynak pozisyonunun belirlenmesine yardımcı oluyor.
Ve bu dedektörlerin yakaladığı sesler bazen birleşen büyük kütlelerin son anlarından çok daha fazlasını ortaya çıkarabilir.
Gökbilimciler 2017 yılında GW170817 ismi verilen nötron yıldızı birleşmesinde olduğu üzere hem kütle çekim dalgalarını hem de birtakım göksel parçalanmalardan gelen ışığı tespit edebilecek kadar şanslı olurlarsa seslerden öteki bilgiler elde edebilirler.
GW170817 bilim beşerlerine bu tıp yüksek güçlü patlamaların kozmosa ne kadar altın, platin ve öteki ağır metalleri fırlattığını gösterdi.
Bu bilgi, cihanın genişleme suratını ölçmelerine ve Einstein’ın genel göreliliğinin daha düzgün test edilmesine imkan tanımakta.
Şu anda doğrulanmış 93 birleşme var.
Astrofizikçiler önümüzdeki 18 ay boyunca çarpışma kataloglarını iki katına çıkarmayı ve bir vakitler ender görülen sesleri bir koroya dönüştürmeyi umuyorlar. Cihanın en çığır açan ve aksi halde sessiz olan çarpışmalarının büyüyen bir ses görüntüsü.
İşte kara deliklerin çarpışması sonucu çıkan o ses: