Bilim adamları nihayet evrende dalgalanan yerçekimi dalgalarının korosunu ‘duydular’

Bilim adamları, evrendeki her şeyi nazikçe esneten ve sıkıştıran karadeliklerin hareketinden kaynaklanan hafif dalgaları ilk kez gözlemlediler.

Çarşamba günü, düşük frekanslı yerçekimi dalgaları olarak adlandırılan şeyi “duyabildiklerini” bildirdiler – evrenin dokusunda, uzayda hareket eden ve çarpışan devasa nesnelerin yarattığı değişiklikler.

NANOGrav’ın eş direktörü Maura McLaughlin, “Evrendeki her şeyin bu büyük ölçekli hareketine dair kanıta sahip olduğumuz ilk kez,” dedi. Astrofizik Dergi Mektupları.

Einstein, gerçekten ağır nesnelerin uzay-zamanda -evrenimizin dokusunda- hareket ettiğinde, bu kumaş boyunca yayılan dalgacıklar yaratacağını tahmin etmişti. Bilim adamları bazen bu dalgalanmaları evrenin fon müziğine benzetiyorlar.

2015 yılında bilim insanları yerçekimi dalgalarını tespit etmek için ilk kez LIGO adlı deneyi kullandılar ve Einstein’ın haklı olduğunu gösterdiler. Ancak Yale Üniversitesi’nde bir astrofizikçi olan NANOGrav üyesi Chiara Mingarelli, şimdiye kadar bu yöntemlerin yalnızca yüksek frekanslardaki dalgaları yakalayabildiğini açıkladı.

Mingarelli, bu hızlı “cıvıltıların” nispeten küçük kara deliklerin ve ölü yıldızların birbirine çarptığı belirli anlardan geldiğini söyledi.

Son araştırmalarda, bilim adamları çok daha düşük frekanslarda dalgalar arıyorlardı. Bu yavaş dalgaların yukarı ve aşağı dönmesi yıllar hatta on yıllar alabilir ve muhtemelen evrenimizdeki en büyük nesnelerden bazılarından gelir: kütlesi güneşimizin milyarlarca katı olan süper kütleli kara delikler.

Evrendeki galaksiler sürekli olarak çarpışır ve birleşir. Araştırmaya dahil olmayan Columbia Üniversitesi’nden bir astrofizikçi olan Szabolcs Marka, bilim adamlarının, bu olurken, bu galaksilerin merkezlerindeki devasa kara deliklerin de bir araya geldiklerine ve nihayet birbirlerine çökmeden önce bir dansa kilitlendiklerine inanıyorlar.

Karadelikler, çiftler olarak bilinen bu çiftler halinde dönerken yerçekimi dalgaları gönderirler.

Marka, “Birbirlerinin yörüngesinde yavaş ve sakin bir şekilde dönen süper kütleli kara delik ikilileri, kozmik operanın tenorları ve baslarıdır” dedi.

Dünya üzerindeki hiçbir alet bu devlerden gelen dalgalanmaları yakalayamaz. SETI Enstitüsü’nden NANOGrav araştırmacısı Michael Lam, “Bu nedenle kabaca galaksi büyüklüğünde bir dedektör yapmak zorunda kaldık” dedi.

Bu hafta yayınlanan sonuçlar, dalgaları aramak için Kuzey Amerika’da teleskoplar kullanan NANOGrav’ın 15 yıllık verilerini içeriyordu. Avrupa, Hindistan, Çin ve Avustralya da dahil olmak üzere dünya çapındaki diğer yerçekimi dalgası avcıları ekipleri de araştırmalar yayınladı.

Bilim adamları teleskopları, deniz fenerleri gibi uzayda dönerken radyo dalgaları yayan pulsar adı verilen ölü yıldızlara yönelttiler.

Wisconsin-Milwaukee Üniversitesi’nden bir astrofizikçi olan NANOGrav üyesi Sarah Vigeland, bu patlamalar o kadar düzenli ki, bilim adamları radyo dalgalarının gezegenimize tam olarak ne zaman ulaşması gerektiğini biliyorlar – “uzayda çok uzaklarda çalışan mükemmel düzenli bir saat gibi” dedi. . Ancak yerçekimi dalgaları uzay-zamanın dokusunu bükerken, aslında Dünya ile bu pulsarlar arasındaki mesafeyi değiştirerek o sabit ritmi bozarlar.

Bilim adamları, farklı pulsarlardaki tik tak hızlarındaki küçük değişiklikleri analiz ederek -bazı atımların biraz erken, diğerlerinin ise geç gelmesiyle- yerçekimi dalgalarının geçtiğini söyleyebilirler.

NANOGrav ekibi, Batı Virginia’daki Green Bank Teleskopu, Porto Riko’daki Arecibo teleskopu ve New Mexico’daki Çok Büyük Diziyi kullanarak gökyüzündeki 68 atarcayı izledi. Diğer ekipler, dünyanın dört bir yanındaki teleskoplarla izlenen düzinelerce başka pulsardan benzer kanıtlar buldu.

Johns Hopkins Üniversitesi’nde astrofizikçi olan ve araştırmaya dahil olmayan Marc Kamionkowski, bu yöntemin şimdiye kadar bu düşük frekanslı dalgaların tam olarak nereden geldiğini izleyemediğini söyledi.

Bunun yerine, etrafımızı saran sürekli uğultuyu açığa çıkarıyor – örneğin bir partinin ortasında dururken, “tüm bu insanların konuştuğunu duyacaksınız, ancak belirli bir şey duymayacaksınız,” dedi Kamionkowski. .

Mingarelli, buldukları arka plan gürültüsünün bazı bilim adamlarının beklediğinden “daha yüksek” olduğunu söyledi. Bu, uzayda düşündüğümüzden daha fazla veya daha büyük kara delik birleşmelerinin olduğu anlamına gelebilir veya evren anlayışımıza meydan okuyabilecek diğer kütleçekimsel dalga kaynaklarına işaret edebilir.

Araştırmacılar, bu tür yerçekimi dalgalarını incelemeye devam etmenin, evrenimizdeki en büyük nesneler hakkında daha fazla şey öğrenmemize yardımcı olacağını umuyor. Marka, karadeliklerin ve etrafımızda birleşen galaksilerin tarihini takip edebilen “kozmik arkeolojiye” yeni kapılar açabileceğini söyledi.

Vigeland, “Evrende bu yeni pencereyi açmaya başlıyoruz” dedi.

© 2023 Associated Press. Her hakkı saklıdır. Bu materyal izinsiz yayınlanamaz, yayınlanamaz, yeniden yazılamaz veya yeniden dağıtılamaz.