• Uzay-zaman dalgalanmaları olarak bilinen kütle çekim dalgaları, Samanyolu'nun çok ötesinde meydana gelen ve bugüne kadar kaydedilen en büyük kara delik birleşmesinin izlerini taşıyor.
• Bu olay, fizikçileri devasa cisimlerin nasıl oluştuğuna dair modellerini yeniden düşünmeye zorluyor.

Kütle çekim dalgalarıyla evrenin en şiddetli olayı

Her biri Güneş'in 100 katından daha fazla kütleye sahip olan bu kara delikler, uzun zaman önce birbirlerinin etrafında dönmeye başlamıştı. Nihayetinde, Dünya'dan yaklaşık 10 milyar ışık yılı uzaklıkta, çok daha büyük bir kara delik oluşturmak üzere çarpıştılar. Bu birleşme, kütle çekim dalgası dedektörleri tarafından şimdiye kadar kaydedilen en büyük kara delik birleşmesi olarak kayıtlara geçti.

Sinyal, 23 Kasım 2023 tarihinde, protonun genişliğinden binlerce kat daha küçük uzay-zaman titremelerini bile tespit edebilen Dünya üzerindeki dedektörlere ulaştığında kaydedildi. Cardiff Üniversitesi Yerçekimi Keşif Enstitüsü Başkanı Prof. Mark Hannam, "Bunlar evrende gözlemleyebileceğimiz en şiddetli olaylar, ancak sinyaller Dünya'ya ulaştığında ölçebileceğimiz en zayıf fenomenler oluyorlar" dedi ve bu dalgalanmaların Dünya'ya ulaştığında çok küçük olduğunu ekledi.

LIGO’da tespit edilen "çınlama fazı" ve yeni teoriler

Kara delik çarpışmasının kanıtı, 23 Kasım 2023'te Washington ve Louisiana'da bulunan Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalgası Gözlemevi (LIGO) tarafından işletilen iki ABD merkezli dedektörün aynı anda titremesiyle geldi. Uzay-zamandaki ani kasılma, dedektörlerin onda bir saniye boyunca esnemesine ve sıkışmasına neden oldu. Bu kısacık an, birleşen kara deliklerin yeni bir tane oluşturup "çalmadan" önce kararlı hale geldiği "çınlama fazı" olarak adlandırılan anı yakaladı.

Sinyalin analizi, çarpışan kara deliklerin Güneş'in 103 ve 137 katı kütlelere sahip olduğunu ve Dünya'dan yaklaşık 400 bin kat daha hızlı döndüğünü ortaya koydu. Bu dönme oranı, cisimler için teorik limite yakın. LIGO bilimsel işbirliği üyesi Hannam, "Bunlar kütle çekim dalgalarıyla güvenle ölçtüğümüz en yüksek kara delik kütleleri" dedi.

Evrene kütle çekim dalgalarıyla yeni bir bakış açısı

Çoğu kara delik, devasa yıldızlar nükleer yakıtlarını tükettiklerinde ve yaşam döngülerinin sonunda çöktüklerinde oluşur. LIGO'daki fizikçiler, bu son birleşen kara deliklerin kendilerinin de daha önceki birleşmelerin ürünleri olduğundan şüpheleniyor. Bu durum, onların nasıl bu kadar devasa kütlelere ulaştığını ve neden bu kadar hızlı döndüklerini açıklayabilir, zira birleşen kara delikler, yarattıkları cisme dönme eğilimi kazandırır. Hannam, "Bunun ipuçlarını daha önce görmüştük, ancak bu, bunun muhtemelen gerçekleştiği en ekstrem örnek" dedi.

Bilim insanları, kütle çekim dalgalarından yaklaşık 300 kara delik birleşmesi tespit etti. Şimdiye kadar bilinen en büyük birleşme Güneş'in yaklaşık 140 katı kütlesinde bir kara delik üretmişti; son birleşme ise Güneş'ten 265 kat daha büyük bir kara delik meydana getirdi. Detaylar, 15 Temmuz günü Glasgow'da düzenlenecek GR-Amaldi toplantısında sunulacak. İlk kütle çekim dalgası dedektörleri 1990'larda inşa edilmeden önce, bilim insanları evreni sadece elektromanyetik radyasyon aracılığıyla gözlemleyebiliyordu. Kütle çekim dalgası gözlemevleri, araştırmacılara evrene daha önce gizlenmiş olayları görmelerine olanak tanıyarak yeni bir bakış açısı sunuyor.