Çarpışan kara deliklerin uzay-zaman dokusunda yarattığı dalgalanmaları gösteren bir illüstrasyon. NASA

Kütleçekimsel Dalgaların Keşfi Nobel Fizik Ödülü’ne Layık Görüldü

Çarpışan kara deliklerin uzay-zaman dokusunda yarattığı dalgalanmaları gösteren bir illüstrasyon. -NASA

Amerikalı 3 bilim insanı kütleçekimsel dalgaların ilk kez gözlemlenmesini sağlayan çalışmaları ile 2017 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı. Albert Einstein’ın genel görelilik teorisinin doğrulanmasını sağlayan LIGO projesine öncülük eden Rainer Weiss, Barry C. Barish ve Kip S. Thorne ödüle layık görüldü.

Kütleçekimsel dalgaların keşfinin geçen seneki Nobel Ödülü’nü kazanacağı düşünülüyordu fakat öyle olsaydı ödül muhtemelen farklı bir üçlüye gidecekti: Ronald Drever, LIGO’nun geliştirilmesinde önemli rol oynayan bir isimdi. Weiss ve Thorne ile birlikte yaptıkları keşfin ardından pek çok bilimsel ödüle layık görüldüler. Fakat Drever dalgaların ilk kez tespit edilmesinden bir buçuk yıl sonra hayatını kaybetti. Ödül maksimum üç kişiye paylaştırıldığından, Drever hala hayatta olsaydı muhtemelen Barish yerine ödülü o alacaktı. Yine de muhtemel bir kapatma kararı karşısında bile LIGO’nun devam etmesini sağlayan kişi Barish’ti. Proje 1994’te iptalin eşiğindeyken Barish yönetime geçti ve 5 yıl sonrasında da inşaatın tamamlanmasını sağladı. Thorne ise kütleçekimsel dalgaların dedektörlerde nasıl görüneceğini öngörerek projenin teorik bölümüne öncülük etti. Weiss daha çok deneysel bir fizikçi olarak projeye konsept ve tasarım açısından önemli katkılarda bulundu.

LIGO, kütleçekimsel dalgaları ilk olarak Eylül 2015’te tespit etti fakat ekip keşfi 2016’nın başlarına kadar duyurmadı. Kütleçekimsel dalgaların keşfinin ispatlanması 1000’in üzerinde bilim insanı ve mühendisin aylarca çalışmasını gerektirdi ve sonuçlardan tamamen emin olunmadan kamuoyu ile paylaşılmadı.

O zamandan beri çarpışan kara deliklerden gelen sinyaller pek çok kez tespit edildi. Geçtiğimiz Ağustos ayında İtalya’daki üçüncü bir gözlemevi de dalgaları tespit etti. 2020’li yıllarda muhtemelen dünya çapında toplamda 5 tane gözlemevi olacak. Daha fazla gözlemevi, keşfin doğruluğunu ve güvenilirliğini artırıyor. Bir kişinin Dünya üzerindeki konumunu belirlerken uydular kullanılarak üçgenleme yapılması gibi bir nesneye farklı perspektiflerden bakmak da o nesnenin konumu hakkında daha iyi bir tahmin sunuyor.

Bu durumda, bizim tespit ettiğimiz nesneler çarpışan bir çift kara delik. İki kara delik birbirine yeterince yaklaştığında birbirleri etrafında gittikçe daha hızlı bir şekilde, saniyede yüzlerce kez döner ve nihayetinde çarpışır. Bu sırada ise uzay-zaman dokusunda dalgalanmalar oluşur.

Albert Einstein kütleçekimsel dalgaların var olduğu teorisini öne sürmüştü ama bu çok küçük dalgalanmaların tespit edilebileceği bir cihaz inşa etmenin mümkün olduğuna hiç ihtimal vermemişti. LIGO, bunu devasa büyüklükte, kesişim noktalarında bir dedektör bulunan L şeklindeki iki tüple başardı. Cihaz şu şekilde çalışıyor: Dedektör her bir tüpe aynı anda birer lazer ışını gönderip lazerin geri dönmesini bekler. Cihaz çok hassas olduğundan lazer her bir tüpten aynı anda geri döner ve dalga boyları birbirini iptal eder.

Fakat kütleçekimsel dalga tüplerden geçtiğinde her bir tüpün uzunluğunda çok ufak değişikliklere neden olur; biri kısalır diğeri ise uzar. Bu nedenle lazer ışınlarının dalga boyları hizalanamaz ve birbirlerini iptal edemezler. Böylelikle dedektör ışığı yakalayabilir. İşte bu yüzden kütleçekimsel dalgaların tespit edilmesi 1000’in üzerinde bilim insanın çalışmasını gerektirdi. Ekibin büyük bir çoğunluğu yanlış sinyallere yol açabilecek hareket kaynaklarını göz ardı etmenin daha iyi yollarını bulmak üzerine çalıştılar.

Bu kadar büyük bir keşif için oldukça küçük bir sinyal. Ama fizikçilerin Einstein’ın teorilerini test etmekle işi henüz bitmedi. Kütleçekimsel dalgalar genel görelilik teorisinin doğruluğuna çok önemli kanıtlar sağladı ama henüz teorinin sorgulanması ve test edilmesi gereken çok fazla yönü var. Daha fazla dedektör fizikçilere genel görelilik teorisinin hangi kısımlarının doğru olduğunu, hangilerinin ise gözden geçirilmeye ihtiyacı olduğunu anlamaları konusunda fayda sağlayacak.

 

Bunları da okumak isteyebilirsiniz...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir