Kütleçekimsel Dalgalar Uzay-Zaman Dokusunu Kalıcı Olarak Büküyor

Araştırmacılar, fizikteki egzotik olayların, uzayın dokusunda bıraktıkları yara izlerine bakarak tespit edilmesine yönelik yeni bir yöntem sundular. Kozmik sicimler veya buharlaşan kara delikler gibi ..
Görsel Telif: C.Henze/NASA

Araştırmacılar, fizikteki egzotik olayların, uzayın dokusunda bıraktıkları yara izlerine bakarak tespit edilmesine yönelik yeni bir yöntem sundular. Kozmik sicimler veya buharlaşan kara delikler gibi nesnelerin evrendeki varlıklarına dair arkalarında nasıl hafızalar bıraktığını tanımlayarak, bazı oldukça tuhaf olguları teorik olmaktan deneysel olmaya taşımak mümkün olabilir.

Tüm olay, kütleçekim dalga hafızası olarak adlandırılan, genel göreliliğe ait bir etkiye dayanıyor. Bu etki, uzayın büyük kütleli bir cisim tarafından gerilmesi ve serbest bırakılmasıyla arkasında bıraktığı bozulma olarak tanımlanabilir.

Genel göreliliğe göre, kütleye sahip herhangi bir cisim teknik olarak uzaydaki sanal boşluğun, cismin etrafında bozulmasına neden olabilir. Devasa kütleli kara delik çiftlerinin birbiri etrafında dönmesi gibi, nesneler arasındaki bazı etkileşimler uzayda ışık hızında hareket eden dalgaların meydana gelmesine yol açar.

2015 yılında, araştırmacılar LIGO üzerinde lazerlerin girişim desenlerini izleyerek, uzaydaki bu göze çarpmayan çekme-itme dalgaları yağmurunu ilk defa gözlemlemeyi başarmışlardı. Her biri 30 Güneş kütlesinde olan, birbirleriyle çarpışmadan önce ışık hızının yarısı kadar bir hızla birbirlerine doğru hareket ederek kütleçekim dalgalarını oluşturan bir kara delik çiftinin yarattığı şok tespit edilmişti. Bu dalgalar gezegenimize 1,3 milyar yıl sonra çarpana kadar, böylesi bir enerjiyle bile, uzaydaki toplam bozulma bir proton ölçeği kadardı ve sadece 0,2 saniye sürdü. Evrenin dokusu üzerinde dans edip, onu germelerinden hemen sonra ise, uzayı buldukları gibi bırakmamışlardı.

İki astronotun uzayda süzüldüğünü gözünüzün önüne getirin. Kütleçekim dalga hafızası bu iki astronotun arasından geçtiğinde, aralarındaki mesafede kalıcı bir değişiklik olur. Uzay-zaman ya gerilmiş, ya da sıkıştırılmıştır.

Kütleçekim dalga hafızası adı verilen bu kalıcı bozulmanın altında yatan işaretlerin fark edilmesi zordur. 2015 yılında LIGO tarafından tespit edilen kara delik çarpışması gibi olaylar için, hafıza dalgasının işaretçi frekansı daha berrak bir tablo meydana getirmek için, ancak çok sayıda benzer olayın kaydedilmesiyle tespit edilebilir.

Monash Üniversitesi’nden Paul Lasky ve çalışma arkadaşları Lucy McNeill ve Eric Thrane’in yaptıkları ve 4 Mayıs 2017`de Physical Letter Reviews`da yayımlanan araştırmaya göre, bazı olayların, teknik olarak daha kolayca gözlemlenebilecek yüksek frekanslı hafıza dalgaları üretebileceği olasılığını değerlendirmemiz gerekiyor.

Eğer kütleçekim dalgaları, LIGO’nun tespit edemeyeceği derecede yüksek frekanslarda yayımlanıyorsa; LIGO’nun, sinyalin hafıza kısmını tespit edebilmesi için hala bir şans var. Esas dalgalar doğrudan gözlemlenemediği için “yetim” takma adı verilen bu dalgalar, mevcut teknolojimizle erişilmeyen fizik alanlarını incelememize olanak sağlayabilir.

İlksel kara deliklerden, uzaydaki tek boyutlu küçük tek boyutlu bozulmalar olan kozmik sicimlere kadar, pek çok tuhaf ve harika nesnenin, yüksek kütleçekim dalgaları ürettiğinden şüpheleniliyor. Bu tür nesnelerin arkalarında bıraktıkları işaretleri görebilmek için bir yöntem bulana kadar, nesneler tamamıyla teorik olarak kalacaklar.

“Şu an için, bu nesnelerin oldukça tartışmalı kütleçekim dalga kaynakları olduğuna dikkat etmek gerek. Fakat elbette ki, yine de bu fikir heyecan verici. Eğer bu kaynakları tespit edebilirsek, bu herkes için heyecan verici bir an olurdu. Yetim hafıza sinyalleri tespit edilene kadar nasıl olacaklarına dair hiç bir fikrimiz olmamasına rağmen, yine de neye benzeyecekleri hakkında tahmin yürütebiliriz” diye yorumda bulunuyor Lasky.

“Yetimlerin” tespit edilebilmeleri büyük bir teknolojik gelişme gerektirmediği için, araştırmalar için şimdilik LIGO’yu kullanmakla işe başlamak yeterince makul görünüyor.

Kütleçekim dalgalarını tespit etme kabiliyetimizin, evrenin pek çok sırlarını açığa çıkarmaya devam edeceğinden şüphemiz yok. LIGO ayrıca, axion adı verilen teorik parçacıkların veya evrenin diğer boyutlarının da tespit edilebilmesi için bir araç olarak düşünülüyor.

Sabretmek zor, fakat LIGO’nun gelecek versiyonlarının hangi yeni keşiflere kapı aralayacağını kim bilebilir ki?

 


Kaynak: Gravitational Waves Are Permanently Warping The Fabric of Space-Time < http://www.sciencealert.com/memories-of-gravitational-waves-could-help-us-detect-exotic-physics >

Referans: Detecting Gravitational Wave Memory without Parent Signals < https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.118.181103 > DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.181103


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv