Uzayda dev çarpışma: En büyük kara delik birleşmesi kaydedildi

Uzay-zaman dalgalanmaları olarak bilinen kütle çekim dalgaları, iki devasa karadeliğin Samanyolu'nun çok ötesinde çarpışması sonucu meydana gelen şiddetli birleşmenin izlerini taşıyor. Bilim insanları, bu olayın uzay-zamanda yarattığı dalgalanmaları tespit etti.

Her biri Güneş'in 100 katından daha fazla kütleye sahip olan kara delikler, uzun zaman önce birbirlerinin etrafında dönmeye başlamış ve nihayetinde Dünya'dan yaklaşık 10 milyar ışık yılı uzaklıkta, çok daha büyük bir kara delik oluşturmak üzere çarpıştı. 

En büyük kara delik birleşmesi kaydedildi

Bu olay, kütle çekim dalgası dedektörleri tarafından şimdiye kadar kaydedilen en büyük kara delik birleşmesiolma özelliğini taşıyor ve fizikçileri, bu devasa cisimlerin nasıl oluştuğuna dair modellerini yeniden düşünmeye zorluyor. 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. Hannam, "Bu dalgalanmalar Dünya'ya ulaştığında çok küçük oluyorlar" diye ekledi.

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.

Yeni teoriler

Sinyalin analizi, çarpışan kara deliklerin Güneş'in 103 ve 137 katı kütlelere sahip olduğunu ve Dünya'dan yaklaşık 400 bin kat daha hızlı döndüğünü, bu oranın cisimler için teorik limite yakın olduğunu ortaya koydu.

LIGO bilimsel işbirliği üyesi Hannam, "Bunlar kütle çekim dalgalarıyla güvenle ölçtüğümüz en yüksek kara delik kütleleri" dedi. Hannam, "Ve garip olan şu ki, bunlar, her türlü tuhaf şeyin meydana gelmesi nedeniyle kara deliklerin oluşmasını beklemediğimiz kütle aralığında, tam da o noktadalar" şeklinde konuştu.

Çoğu kara delik, devasa yıldızlar nükleer yakıtlarını tükettiklerinde ve yaşam döngülerinin sonunda çöktüklerinde oluşur. İnanılmaz derecede yoğun olan bu cisimler, uzay-zamanı o kadar büker ki, ışığın bile kaçamadığı bir olay ufku yaratırlar. LIGO'daki fizikçiler, 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.

Evrene yeni bir bakış açısı

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 Pazartesi günü Glasgow'da düzenlenecek GR-Amaldi toplantısında sunulacak.

İlk kütle çekim dalgası dedektörleri 1990'larda inşa edilmeden önce, bilim insanları evreni sadece görünür ışık, kızılötesi ve radyo dalgaları gibi elektromanyetik radyasyon aracılığıyla gözlemleyebiliyordu. Kütle çekim dalgası gözlemevleri, araştırmacılara daha önce kendilerinden gizlenmiş olayları görmelerine olanak tanıyarak evrene yeni bir bakış açısı sunuyor.

Hannam, "Bilimde genellikle olan şey şudur: Evrene farklı bir şekilde baktığınızda, beklemediğiniz şeyler keşfedersiniz ve tüm resminiz değişir" dedi. "Önümüzdeki 10 ila 15 yıl için planladığımız dedektörler, evrendeki tüm kara delik birleşmelerini ve belki de beklemediğimiz bazı sürprizleri görebilecek."