"Gökbilimciler ilk defa kozmosu anlamaya çalışma serüvenimizde yeni bir döneme girerek, aynı kaynaktan gelen görünür ışık ve yerçekimi dalgaları tespit ettiler."
Bir sanatçının iki nötron yıldızının birleşmesi izlenimi, Warwick Üniversitesi / Mark Garlick
'A New Rosetta Stone for Astronomy'
Gökbilimciler, 2015 Eylül'ünde, Dünya'dan bir milyar ışıkyılı uzakta, Evren'de bir yerde iki kara deliğin şiddetli çarpışmasında -birleşmesinde- yerçekimi dalgalarını ve uzay-zaman dokusunu bozan kozmik dalgacıkları ilk kez tespit ettiler. Gökbilimciler, bu fenomeni Aralık 2015 ve Kasım 2016'da tekrar tekrar izlediler... yine bu yılın Ağustos ayında yeniden gözlemlediler. Bu keşifler Nobel ödüllü Albert Einstein tarafından yapılan tahminlerin doğrulandığını, yüzyıllardır süregelen bilimde yeni bir astronomi alanına girildiğini ortaya koydu.
Ancak gökbilimciler, dalgaların etkilerini, onları algılamak için yapılan hassas aletlerde görebilirken, dalgaların kaynağını göremiyorlardı. Karadelikler, adından da anlaşılacağı üzere, herhangi bir ışık yaymazlar. Gökbilimcilerin dalgaları Dünya'dan tesbit edebilmek ve yerçekimi dalgalarının kaynağını doğrudan gözlemlemek için farklı bir çarpışmaya ihtiyaçları vardı. Bu yaz ihtiyaç duydukları çarpışmaya şahit oldular.
Bilim adamları pazartesi günü yerçekimi dalgalarını ve onları üreten kozmik çarpışmanın ışığını beşinci kez gördüklerini açıkladılar. Dalgalar, Dünya'dan yaklaşık 130 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan NGC 4993 adlı bir galaksideki iki nötron yıldızının çarpışmasından geliyordu.
Nötron yıldızları tuhaf, esrarengiz cisimlerdir, muhteşem süpernovada patlayan yıldızların çökmüş ve ölmüş çekirdekleridir. Bu yıldızlar bir metropol şehri büyüklüğünde, ancak güneşimizle aynı kütleye sahiptirler. Gökbilimciler uzun önce iki nötron yıldızı çarpıştığında ortaya çıkan patlamanın optik ışık biçiminde elektromanyetik radyasyon üreteceğini öngörmüştü. Afterglow, yerçekimi dalgalarının kaynağının ilk görünür kanıtı olan güçlü teleskoplarla görülebilecek kadar parlayacaktı, ancak bu ikinci çarpışmada tespit edilebildi.
Şili'deki European Southern Observatory’s Very Large Telescope- Avrupa Güney Gözlemevi'nin Çok Büyük Teleskobu'nun imgesinin merkezinde yakaladığı şu görüntü şekildedir:
ESO / AJ Levan / NR Tanvir
Gökbilimciler 17 Ağustos'ta, üç yerçekimi dalga detektörü,-ikisi Nobel ödüllü- Amerika'daki Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ve İtalya'daki Virgo Interferometer yerçekimi dalgası dedektörü ile yaptıkları gözlemde kozmik dalgalanmaları Dünya üzerinde yıkanırken buldular.
Yaklaşık iki saniye sonra, iki uzay teleskopu -NASA'nın Fermi Gama-ışını Uzay Teleskobu ve ESA'nın Uluslararası Gamma-Işını Astrofizik Laboratuvarı-gökyüzünün aynı bölümünden gelen, elektromanyetik spektrumdaki en enerjik dalga olan kısa gama ışınları patlamasını gözlemledi .
Hemen hemen eşanlamlı algılamalar astronomların dikkatini çekti ve ilgilendikleri her şeyi bir kenara bıraktılar.. Dünyadaki düzinelerce yerden çalışan teleskop, bakışlarını hızla aynı gökyüzü dilimine çevirdi.
ESO'nun teleskop ordusu, Şili çölüne serpilerek gece boyunca tarandı. Hawaii'de güneş battığında, Pan-STARRS ve Subaru teleskopları birleştirildi. Böylece uzay gözlemevleri Hubble'a benzetildi.
Gökbilimciler saatler geçtikten sonra, kızılötesi dalga boylarını gören bir ESO teleskop kullanarak çarpışmanın yerini tespit ettiler. Bölgede Şili'de de bulunan Swope Teleskobundan en iyi görüntü alınabileceğine karar verdiler ve resim çekmeye başladılar. Afterglow'u dokuzuncu atışlarında buldular.
Gökbilimciler yaptıkları gözlemlerde çarpışmanın günlerce önce bittiğini tesbit ettiler; parlayan kürelerin solmuş ve soğumuş olduğu, renklerinin maviden kırmızıya dönüştüğü, çarpışmadan sonra ortaya çıkan radyoaktif materyalin kaybolduğu görüldü.
ESO'daki bir animasyon, çarpışıp çökene kadar birbirine yaklaşan iki nötron yıldızını göstermektedir:
Gökbilimciler çarpışan cisimlerin boyutunu tahmin etmek için yerçekimi dalgalarını inceledi ve kara deliklerden daha küçük kitleler buldular. Rochester Institute of Technology'de LIGO grubunda çalışan teorik yerçekimi dalgası araştırmacılarından astrofizikçi Richard O'Shaughnessy, "En büyük nötron yıldızı en küçük kara delikten çok daha küçük" dedi. Kütle ölçümü, çekimsel dalgalar ve bir ışık kaynağının yakın eşzamanlı gözlemleriyle birleşince, bilim insanlarının nötron yıldızlarıyla uğraştığını da sözlerine ekledi. Olay, ayrıca, 1 milyar ila 3 milyar ışıkyılı uzaklıkta ortaya çıkan, LIGO tarafından kaydedilen daha önceki çarpışmalardan çok daha yakındı.
Yaklaşık 70 gözlemevinin tümü GW170817 adlı etkinliği gözlemledi. Çarpışma sonrasında hemen hemen her dalgaboyu kaydedildi. O'Shaughnessy, keşfi, astronomi için bir Rosetta taşı olarak nitelendirdi; tek bir astronomik olay için benzeri görülmemiş gözlem zenginliği bir sürü veri üretti. Birçok gazetede de yayımlanan bu bulgular, astronomide çeşitli teorilere delil oluşturuyor.
Bu keşif, 'nötron yıldızı çarpışmalarının kısa gama-ışını patlamaları ürettiğine dair teorisi'yi ve güneşin bir milyon trilyon katından daha parlak parlayan kısa ışık akışları teorisini destekliyor. Gama ışını patlamaları daha önce tespit edilmiş ve görüntülenmişti, ancak gökbilimciler, LIGO ve Virgo gibi yerçekimi dalgası detektörlerinin gözlemleri ve bulguları olmadan bunların kozmik çarpışmalardan gelip gelmediğini tesbit edemiyordu.
Kısa gama ışınlı patlamanın varlığı, birleşmenin-çarpışmanın, bir süpernovadan 1.000 kat daha parlak ve güçlü bir patlamaya yol açtığı bir kilonaya işaret ediyor. Gökbilimciler, uzun zamandır kilonovanın nötron yıldızı çarpışmalarını izlediğinden şüpheleniyorlar ve materyalleri uzaya fırlatıyorlardı. GW170817 durumunda, bilim adamları, kilonanın çıkardığı malzemenin tipik bir süpernovadan daha hızlı, ışığın beşte bir hızında olduğunu tahmin ediyor.
Bulgular, nötron yıldızı çarpışmalarının altın ve platin gibi demirden daha ağır kimyasal elementler ürettiğine dair başka bir tahminde de bulunmaya yarıyor. Gökbilimciler, birleşme sırasında serbest bırakılan nötronların, r işlem nükleosentezi olarak bilinen bir fenomeni çevreleyen atomlarla birleştiğine inanıyorlar. O'Shaughnessy'ye göre, GW170817'nin yıldız malzemesinin kimyasal bileşimine dair teleskop gözlemleri, dünyadaki altın kütlesinin 10 katı kadar ağır element içerdiğini ortaya koydu. Gökbilimcilerin inandığına göre bu tür çarpışmalar, evreni ağır elementlerle doldurmaktan sorumlu olabilirler.
Bu keşif, bilim adamlarına evrenin genişlemesini ölçme olanağı da verdi. Gökbilimciler hangi galaksiden en yeni yerçekimi dalgalarının geldiğini bildiklerinden bu galaksi ile Dünya arasındaki mesafeyi hesaplayabilir ve daha sonra Hubble sabiti olarak bilinen genişleme oranı için denklemlere bağlayabilirlerdi. İyi haber: Cevap, diğer yöntemlerden önceki tahminlerle eşleşti.
Bilim adamları, Ağustos ayında yerçekimi dalgalarının dördüncü kez tespit edildiğini duyurduğunda, bu tür duyuruların rutin hale geleceğine de söz verdiler; çünkü LIGO ve Virgo'nun aletlerinin, uzay zamanının dalgalanmalarını haftada bir kez veya birkaç kez algılayacaklarını tahmin ediyorlar.
Kara delikler ile nötron yıldızları arasındaki çarpışmaların -ki belki de binde birinin etkilerini- yaşayacağımız kesin. LIGO ve Virgo bilim insanları, bize henüz bahsetmedikleri birkaç teyit edilmemiş bilgiye de sahip olabilirler. Ve bu bilgi ne kadar çok olursa o kadar iyi olur.
O'Shaughnessy, "Bu olay yağmuru yüksek bir oranda devam edecek ve kozmik patlamalara karşı sayım yapacağız" dedi. "Veri madenciliği sayımı yaparak, bu gizemli olayların kökenleri ve nasıl şekillendikleri hakkında bir şeyler öğrenebiliriz."
MARINA KOREN, Ekin 2017, The Atlantic
Seçkin Deniz, 18.10.2017, Sonsuz Ark, Yayın Dünyası'ndan, Özel Dosyalar, Çeviri
(*) Rosetta Taşı: Mısır'ı elegeçirmeye çalışan Napolyon’un askerleri Mısır’ın kontrolünü hala tümüyle ele geçirememişti. Bunun için büyük çaba harcıyorlardı. Konumlarını güçlendirmek için İskenderiye’nin 56 km kuzeydoğusundaki liman kenti Reşit’teki (Rosetta) Saint Julien Kalesi'nin genişletilmesi kararlaştırıldı. Yapılacak inşaat için bir grup asker o bölgenin temizlenmesiyle görevlendirildi. Bu temizleme çalışmaları sırasında ordu mühendisi yüzbaşı Pierre-François Bouchard, 1799′da Temmuz’un ortalarında üzerinde uzunca bir metin olan bir taş buldu. Boyutları 114 cm x 72 cm x 28 cm olan koyu mavi-gri, bazalt taşın ağırlığı 760 kg’dı.
Yaklaşık bir masa üstü büyüklüğündeki taş hemen bilim insanlarınca incelenmek üzere Kahire’deki Enstitü’ye gönderildi. Taş bilim insanları arasında büyük bir heyecan yarattı. Onun, yüzlerce yıldır bütün uğraşlara karşın bir türlü çözülemeyen Mısır hiyerogliflerinin anlaşılmasında anahtar bir rol oynayabileceği fark edilmişti. Gerçekten de öyle oldu. MÖ 196′dan kalma taşın üzerinde aslında bir değil üç metin vardı. Taşı özel yapan şey de bu üç metnin, iki dilde ve üç farklı yazıyla yazılmış aynı metin olmasıydı. Üstteki 14 satırlık metin hiyeroglifle, ortadaki 44 satırlık metin demotikle ve alttaki 54 satırlık metin de Eski Yunanca yazılmıştı. İki Mısır yazısını da yaklaşık 1500 yıldır okuyabilen kimse yoktu ama Eski Yunanca bilinen bir yazıydı. Enstitü’deki bilim insanları alttaki metnin çevirisini hemen yaptılar.
Seçkin Deniz'in Notu: Çeviri için Google Translate yardımı alınmıştır.
Sonsuz Ark'tan
- Sonsuz Ark'ta yayınlanan yazılardan yazarları sorumludur.
- Sonsuz Ark linki verilerek kısmen alıntı yapılabilir.
- Sonsuz Ark yayınları Sonsuz Ark Manifestosu'na aykırı yayın yapan sitelerde yayınlanamaz