Bilim Adamlarının Karadeliklerin Çarpışmasından Kaydettikleri Sesi Duyunca Şaşıracaksınız
En şiddetli kozmik çarpışmalardan bazıları uzayda sessizce gerçekleşir, ancak biz yine de bunların gerçekleştiğini doğru cihazlarla duyabiliyoruz. İşte nasıl…
Kaynak:https://www.scientificamerican.com/vi…
Öncelikle kara delik nedir?
Kara delikler, oldukça küçük bir alana sahip olan ve inanılmaz derecede yoğun olan nesnelerdir. Yoğunlukları yerçekimi çekimini o kadar güçlü kılar ki hiçbir şey, hatta ışık bile ondan kaçamaz. Bu nedenle karadelikler, uzayda büyük kütleli yıldızların çökmesi sonucu oluşur.
Peki her şeyi yutacak kadar güçlü kara delikler çarpıştığında ne olur?
Müthiş bir güç patlaması. İki kara delik akranlarına yaklaştıkça dönmeye başlar ve aralarındaki boşluk kısaldıkça hızları artar. Bu çarpışma sonunda büyük bir kuvvet meydana gelir.
Ve bu güçler dünyanın şekillenmesinde büyük rol oynuyor.
Bu faktörlerden biri yerçekimi dalgalarının oluşmasıdır. Yerçekimi dalgaları, çarpışmadan kaynaklanan kuvvetin sonucudur. Bu dalgalar uzay-zaman-uzayda titreşen ve yayılan dalgalardır. Bu dalgalar hassas dedektörler tarafından algılanabilir.
İki kara delik çarpıştığında ses çıkarmazlar.
Ancak yakından dinlersek, duyduğumuz şey bir kara deliğin sesidir.
Bu, Dünya’dan yaklaşık bir milyar ışıkyılı uzaklıkta birbiriyle çarpışan iki kara delikten duyduğumuz tek ses.
Karadelikler birbirine yaklaştıkça sesleri yükselir ve birleştiklerinde aniden dururlar. Ancak fizik malzemeleriyle kıyaslandığında ses uzay boşluğunda ilerleyemez. O zaman hangi ses duyulur?
Kara deliklerin her biri birkaç yıldız ağırlığındadır; Özellikle, dalgalar uzaydan geçerken yerçekimi dalgaları oluşturacak kadar ağırdır.
Bu dalgalar, sırayla, uzay-zaman dokusunda, kozmik bir alandaki dalgalanmalar gibi gerçeği ışık yüzünde dışa doğru yayan dalgalanmalardır.
Albert Einstein, 1916’da genel görelilik kuramına dayanarak bu bulguyu öngördü, ancak yerçekimi dalgalarının tespit edilmesine izin vermedi.
Çarpışan kara deliklerden gelen güçlü dalgalar, kabaca bir protonun binde biri büyüklüğünde dalgalanmalar üretebilir.
Bilim adamlarının onun yanıldığını kanıtlaması neredeyse bir asır sürdü.
Şu anda, yaklaşık 100 kozmik çarpışmadan yerçekimi dalgalarını tespit eden küresel bir gözlemevleri ağı var ve bunu genişletmeyi hedefliyorlar.
Kaydedilen, analiz edilen ve sese çevrilen uzay-zamanın her gelgiti, benzersiz, veriye değer bir ses haline gelir.
Kara deliklerin daha hızlı birleşmesi, kara delik seslerinin daha ağır hale gelmesinin bir işaretidir.
Bu durumda, bir çift birleşerek Güneş’in kütlesinin 80 katından daha büyük bir kütle oluşturacaktır.
COVID salgını nedeniyle uzun bir aradan sonra, dünyanın yerçekimi dalgası gözlemevleri bu sesleri yeniden dinlemeye başlıyor.
Yerçekimi dalgası gözlemevlerinde sıradan teleskoplar gibi aynalar veya mercekler yoktur. Bunun yerine, L şeklinde düzenlenmiş uzun tünellerden aşağı ışınlanan lazerler kullanılır ve her iki kol da yerde düz durur.
Her bir kolun ucundaki aynaların ortasından geçen lazerler, keman telleri gibi hareket ederek uzayda yollarından geçen yerçekimi dalgaları tarafından gerilir veya büzülürken biraz farklı frekanslarda ses çıkarır.
Lazeri kısalttığınızda tıpkı bir keman teli gibi daha yüksek bir perde, uzattığınızda daha düşük bir perde elde edilir. Tüm bu lazer titreşimini sese dönüştürdüğünüzde kara deliklerin sesini duyabilirsiniz.
Bilim adamları, kaynaklardan yerçekimi dalgalarını dinlemek için dünya çapında bu lazer tabanlı gözlemevlerinden bir dizi inşa ettiler.
LIGO adı verilen gözlemevinde biri Hanford, Washington’da ve diğeri Livingston, Louisiana’da olmak üzere iki dedektör bulunuyor.
Ayrıca İtalya, Pisa yakınlarında VIRGO gözlemevi ve Japonya, Hida’da KAGRA dedektörü bulunmaktadır.
Hindistan’da başka bir dedektör inşa edilmesi planlanıyor.
Bu gözlemevlerinin ortasındaki çapraz kontroller, her olayın rastgele gürültüden daha fazlası olduğunu doğruluyor; Her birinde türünün tek örneği dalgalar görünüyorsa, bunlar gökyüzünde bir yerlerden geliyor olmalı.
Bir dalganın gözlemevinin her koluna ve dünyadaki her farklı gözlemevine vardığı zamanın belirlenmesi, dalga yönünün ve kaynak konumunun belirlenmesine yardımcı olur.
Ve bu dedektörlerin yakaladığı sesler bazen büyük kütlelerin birleşmesinin son anlarından çok daha fazlasını ortaya çıkarabilir.
Gökbilimciler, 2017’de GW170817 olarak adlandırılan nötron yıldızı birleşmesinde olduğu gibi, hem yerçekimi dalgalarını hem de bazı göksel parçalanmalardan gelen ışığı tespit edecek kadar şanslılarsa, seslerden başka veriler elde edebilirler.
GW170817, bilim insanlarına bu tür yüksek güçlü patlamaların evrene ne kadar çok altın, platin ve diğer ağır metaller saldığını gösterdi.
Bu bilgi, evrenin genişleme oranını ölçmelerine ve Einstein’ın genel göreliliğini daha doğru bir şekilde test etmelerine olanak tanır.
Şu anda onaylanmış 93 birleşme var.
Önümüzdeki 18 ay boyunca, astrofizikçiler çarpışma kataloglarını ikiye katlamayı ve bir zamanlar nadir olan sesleri bir koroya dönüştürmeyi umuyorlar. Evrenin en çığır açan ve başka türlü sessiz çarpışmalarının büyüyen bir ses manzarası.
İşte çarpışan kara deliklerin sesi:
