Kütleçekim Sabiti Evrenin Her Yerinde Sabit mi?

Kütleçekim, doğadaki 4 temel kuvvetten biridir ve 10 yılı aşkın süredir uzak pulsarlar üzerinde gerçekleştirilen çalışmalara göre de Evren genelinde sabit olduğu düşünülmektedir. Bu araştırma ise kozm..
Görsel Telif:

Kütleçekim, doğadaki 4 temel kuvvetten biridir ve 10 yılı aşkın süredir uzak pulsarlar üzerinde gerçekleştirilen çalışmalara göre de Evren genelinde sabit olduğu düşünülmektedir. Bu araştırma ise kozmolojinin uzun zamandır beklemekte olan sorularından birine cevap aramaktadır : Kütleçekim kuvveti her yerde ve her zamanda aynı mıdır? Şu ana kadar cevap da ‘Evet’ olarak görülüyordu.

Gökbilimciler National Science Foundation’a (NSF) ait  Green Bank Teleskobunu kullanarak, PSR J1713+0747 olarak bilinen pulsarın işleyişini gözlemleyecek 21 yıl süreli bir araştırma tasarlamıştı. Bu araştırma, Güneş sistemi dışında en başarılı kütleçekim sabiti ölçümünü gerçekleştirdi.

Pulsarlar, süpernova olarak atfedilen dev yıldızların süper-yoğunluklu kalıntıları olan ve hızlı bir şekilde dönen cisimlerdir. Pulsarlar Dünya’dan, manyetik kutuplarından yayılan ve pulsarlar döndükçe uzay boyunda yayılan radyo dalgaları ile tespit edilebilmektedir. Çok yüksek kütle ve yoğunluğa sahip olduklarından (ancak küçük vücuda sahipler – yaklaşık çapları 25 kilometre kadardır), bazı pulsarlar dönüş hızlarını sabit tutabilmekte ve Dünya üzerindeki en iyi atomik saatlere rakip olabilecek bir ritim üretebilmektedir. Tüm bu durumlar pulsarları, kütleçekimi, uzay ve zamanın temel doğasını araştırmak için mükemmel bir laboratuvar haline getirmektedir.

Burada bahsi geçen pulsar Dünya’dan 3.750 ışık yılı uzakta bulunuyor. Beyaz cüce yıldızlardan birinin yörüngesinde dönen pulsar, bilinen en parlak  ve durağan pulsarlardan biridir. Daha önceki çalışmalar pulsarın yörüngesini 68 günde tamamladığını ortaya koymuştu, bu da alışılmadık şekilde geniş bir yörüngeye sahip olduğunu gösteriyor. Bu ayrım yer çekimi araştırmaları için büyük bir önem arz ediyor çünkü kütleçekimsel radyasyonun* etkisi akıl almaz derecede düşük ve pulsarın yörüngesi üzerinde son derece küçük (önemsiz) bir etkiye sahip.  Daha büyük bir yörüngesel değişiklik, pulsar üzerinde yapılan zamanlama deneylerinin tutarlılığını yok edebilirdi.

Bu yıldız kalıntısının esrarengiz durağanlığı, kütleçekim kuvvetinin – Fiziğin büyük G’si – evrenin her yerinde su götürmez şekilde sabit olduğunu belirten kanıtlar içeriyor. Araştırmanın tüm detayları ve bulguları Astrophysical Journal’de yayımlandı.

Araştırmanın yardımcı yazarlarından ve Charlottesville’de bulunan National Radio Astronomi Gözlemevi’nde gökbilimci olan Scott Ransom : ” Kütle-çekimi yıldızları , gezegenleri ve galaksileri bir araya getiren kuvvettir. Bu nedenle Dünya’dan bakıldığında sabit ve evrensel bir kuvvet olarak görülse de, bazı kozmoloji teorilerine göre, kütleçekimi zamanla değişmiş ve/veya Evrenin farklı noktalarında farklı değere sahip olabilir” açıklamasını yaptı.

Bu araştırmadan elde edilen veriler, uzak yıldız sistemlerinde değişiklik göstermeyen kütleçekimi sabiti araştırmaları  ile tutarlı bir sonuç ortaya koyuyor. Bizim Güneş sistemimiz üzerinde gerçekleştirilen daha önceki bağıntılı bir çalışmada da zamanla kütleçekim sabitinin sabit kaldığı -lazer ile Dünya-Ay arası uzaklık ölçülerek- tespit edilmişti.

Tüm eski ve yeni sonuçlar, bilimcilerin çok spesifik zamanlar ve yerlerde kütleçekim sabitinin farklı değerlere sahip olabileceğini düşünmelerini sağlıyor. genel görelilikten farklı olan kütleçekim teorileri bu çeşit varsayımlarda bulunabilmekte iken, mevcut araştırma bu varsayımlara yeni bir kısıtlama daha getirmiş oldu.

Kütleçekim sabiti, fiziğin en temel sabitlerinden birisidir, dolayısıyla bu en temel varsayımı ilgilendiren testler son derece büyük bir önem arz ediyor. Bunun yolu da farklı zaman, mekan ve kütleçekimsel kondisyonlarda deneyler  ve gözlemler yapmaktan geçiyor. hem güneş sisteminin hem de gözlemlenebilir evrenin içindeki diğer sistemlerin içinde şu ana kadar yapılan gözlemlerin sabit bir katsayıyı işaret etmesi hala temel sorunun cevabının ‘Evet’ olarak kalmasını sağlıyor.

Kütleçekimsel radyasyon * : Einstein tarafından öne sürülen, kütleçekimsel dalgaların yörünge hızlarının korunması ve/veya sabit kalması 

 


Referans : Testing Theories of Gravitation Using 21-Year Timing of Pulsar Binary J1713+0747,” W.W. Zhu et al. arxiv.org/abs/1504.00662


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