En büyüğü, en uzağı ve enerjisi en yüksek olanı… Birbirine çarpan iki kara delikten çıkan kütleçekim dalgaları, yapılan yeni tespitle beraber birden fazla rekor kırıyor.
Üstelik bu tespit, Güneş’in 100 ila 100.000 katı arasında kütleye sahip orta boyutlu bir kara deliğin ilk defa kesin biçimde gözlenmesi anlamına geliyor. Bu orta boyutlu kara delik, iki kara deliğin birleşerek, yaklaşık 142 güneş kütlesine sahip büyük bir kara delik meydana getirmesiyle oluşmuş. Ayrıca, daha önce kütleçekim dalgalarıyla tespit edilen tüm kara deliklerden de önemli miktarda daha ağır. Kütleçekim dalgaları, olağanüstü olayların sonucunda uzay zaman dokusunda meydana gelen kırışıklıklara benziyor.
Yeni araştırmada yer almayan ve Johns Hopkins Üniversitesi’nde fizikçi olan Emanuele Berti, “Bu büyük çocuğu çok uzun zamandır bekliyorduk” diyor. Bu devi meydana getiren kara deliklerden biri o kadar ağırmış ki, bilim insanları bunun varlığını nasıl açıklayacaklarını bilememişler.
21 Mayıs 2019’da tespit edilen ve Dünya’dan yaklaşık 17 milyar ışık yılı uzaktaki bir kaynaktan çıkan bu kütleçekim dalgaları, şimdiye kadar onaylanmış en uzak mesafeli tespit niteliğini taşıyor. Aynı zamanda da şimdiye kadar görülen en enerjik olay. LIGO Bilimsel İşbirliği üyesi ve Vanderbilt Üniversitesi’nde çalışan astrofizikçi Karan Jani, olaydan yayılan enerjinin, Güneş’in kütlesinin sekiz katına eşdeğer olduğunu söylüyor. “Rekorlar kitabına girmeyi hak ediyor” diyor.
Yeni olay; 9 milyar ışık yılı uzakta meydana gelen, yaklaşık beş güneş kütlesine denk enerji yayan ve 80 güneş kütlesine sahip bir kara delik oluşturan önceki çarpışmayı tahtından indiriyor.
Birleşik Devletler’de yer alan LIGO’da (İleri Lazer Girişimölçer Kütleçekim Dalgası Gözlemevi) ve İtalya’daki İleri Virgo Girişimölçeri’nde çalışan araştırmacıların bu yeni tespiti, bugün Physical Review Letters ve Astrophysical Journal Letters bültenlerinde yayımlandı.
Bilim insanları Güneş’ten onlarca, milyonlarca ve hatta milyarlarca kat daha büyük kütleli kara delikleri bilse de; bu orta basamağı bulmak zor olmuş. Orta dereceli kara deliklerin daha önce görüldüğü iddia edilmiş fakat iddialar şüpheli kalmıştı.
Çalışmada yer almayan ve Maryland Üniversitesi’nde çalışan astrofizikçi Cole Miller, yeni olayda “kuşkuya yer olmadığını” söylüyor. “Bulgular, evrende artık en az bir tane orta dereceli kara delik olduğunu gösteriyor.”
Bu kara deliğin iki öncülü, daha önce görülen tüm çarpışmalardan daha ağır; Güneş’in yaklaşık 85 ve 66 katı kütleye sahipler. Bu sebeple bilim insanları, çarpışmanın nasıl meydana geldiğine epey kafa patlatmış.
LIGO ve Virgo kütleçekim dalga gözlemcileri, 21 Mayıs 2019’da iki kara deliğin kaynaştığını tespit etmiş. Bu ikili, daha önce yaşanan birleşmelerden çok daha büyük bir kara delik oluşturmuş. Burada görülen renkli daireler, kara deliklerin göreceli boyutlarını simgeliyor. Daha mavi olanlar, daha büyük olan kara delikleri temsil ediyor.
Normalde fizikçiler bu birleşmelere katılan kara deliklerin, yok olan bir yıldızın çöküşüyle oluşmasını beklerler. Fakat bu yeni olayda ikilinin büyük olanı o kadar büyük ki, bu şekilde oluşmuş olamayacağı düşünülüyor. Bir yıldızın çekirdeğinde gerçekleştiği bilinen süreçler, böylesine büyük bir kara deliği oluşturacak kadar kütlesi olan yıldızların tamamen patlayacağını ve geride bir cisim bırakmayacağını gösteriyor.
Ancak bu çarpışan kara deliklerden bir ya da ikisi, yıldız ve kara deliklerden oluşan kalabalık bir kümede daha önce meydana gelen başka bir kara delik birleşmesiyle oluşmuş olabilir. Böylelikle, çöken yıldızların oluşturduğu hafif kara deliklerle başlayan bir aile ağacı meydana gelmiş olabilir.
Fakat bu açıklamada bir problem var. Kara delikler ne zaman birleşseler hız kazanıyorlar. Bu hızlanma, normalde oluşan kara deliği kümenin dışına fırlatıp daha fazla birleşme olmasını önlüyor.
Fakat LIGO ve Virgo’nun böyle bir şeyi sadece bir kez tespit ettiği düşünüldüğünde, bu yeni olaydaki kadar ağır birleşmelerin çok nadir olduğu görülüyor. Miller’a göre kazanılan bu hız, bazen kara deliklerin küme içerisinde kalıp yeniden birleşeceği kadar ufak olabilir.
21 Mayıs’taki bu kütleçekim dalgası olayı, daha önce henüz onaylanmamış bir aday şeklinde bildirilmiş ve gökbilimciler, bu çarpışmadan kaynaklanabilecek ışık parlamaları aramışlardı. Bazı araştırmacılar ise dalgaların, uzak bir galaksinin merkezinden çıkan ışık parlamasıyla ilişkili olabileceğini öne sürmüştü. Fakat o galaksi, yeni makalelerde belirlenen uzaklıktan önemli ölçüde daha yakın (17 milyara karşılık, 8 milyar ışık yılı uzaklıkta). Bu yüzden, açıklama pek makul görünmüyor.
Miller’ın söylediğine göre LIGO ve Virgo gökyüzünü ne kadar uzun süre gözlerse, olağan dışı olayların da o kadar çok görülmesi beklenebilir. “Beklenmedik türden olaylar göreceğiz. Düşünmesi heyecan verici olduğu kadar, evren hakkında da son derece bilgilendirici olaylar…”
Yazar: Emily Conover/ScienceNews. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
