Frankfurt Goethe Üniversitesi’ndeki fizikçilerin bulgularına göre bir grava yıldızı matryoshka bebeğine benzeyebilir. Katkıda bulunanlar: Daniel Jampolski ve Luciano Rezzolla, Goethe Üniversitesi Frankfurt, düzenlendi
Goethe Üniversitesi Frankfurt’taki fizikçiler Einstein’ın genel görelilik teorisine yeni bir çözüm buluyor.
Eğer kütleçekimsel yoğunlaşmış yıldızlar (veya gravastarlar) gerçekten var olsaydı, uzaktaki bir gözlemciye kara deliklere benzer görünürlerdi. Frankfurt Goethe Üniversitesi’ndeki iki teorik fizikçi, Albert Einstein’ın genel görelilik teorisine yeni bir çözüm buldu; buna göre kütleçekimsel yıldızlar, bir gravastar diğerinin içinde yer alan bir Rus matryoshka bebeği gibi yapılandırılabilir.
Kara Delik Gizemi
Kara deliklerin içi bilim için bir bilmece olmaya devam ediyor.
1916’da Alman fizikçi Karl Schwarzschild, Albert Einstein’ın genel görelilik denklemlerine bir kara deliğin merkezinin, uzay ve zamanın artık var olmadığı bir nokta olan sözde tekillikten oluştuğunu söyleyen bir çözümün ana hatlarını çizdi. Burada teoriye göre, Einstein’ın genel görelilik teorisi de dahil olmak üzere hiçbir fizik kanunu artık geçerli değil; nedensellik ilkesi askıya alınmıştır.
Bu da bilim açısından büyük bir sıkıntı teşkil ediyor; sonuçta hiçbir bilginin bir bilimden kaçamayacağı anlamına geliyor. Kara delik olay ufku denilen alanın ötesinde. Bu, Schwarzschild’in çözümünün teorik alan dışında uzun süre – yani ilk kara delik adayının 1971’de keşfedilmesine ve ardından evrenin merkezindeki kara deliğin keşfedilmesine kadar – pek ilgi görmemesinin bir nedeni olabilir. bizim Samanyolu 2000’li yıllarda ve son olarak 2019’da Olay Ufku Teleskobu İşbirliği tarafından çekilen ilk kara delik görüntüsü.
Gravastars: Teorik Bir Alternatif
2001 yılında Pawel Mazur ve Emil Mottola, Einstein’ın alan denklemlerine, yerçekimsel yoğunlaşmış yıldızlar veya yerçekimi yıldızları adını verdikleri nesnelere yol açan farklı bir çözüm önerdiler. Kara deliklerin aksine, gravastarların teorik astrofizik açısından birçok avantajı vardır. Bir yandan, neredeyse kara delikler kadar kompakttırlar ve aynı zamanda yüzeylerinde esasen bir kara deliğinki kadar güçlü bir çekim kuvveti sergilerler, dolayısıyla tüm pratik amaçlar açısından bir kara deliğe benzerler. Öte yandan gravastarların herhangi bir bilginin gönderilemeyeceği bir olay ufku, yani bir sınırı yoktur ve çekirdekleri bir tekillik içermemektedir. Bunun yerine, gravastarların merkezi, yıldızı sıkıştıran muazzam çekim kuvvetine negatif basınç uygulayan egzotik – karanlık – enerjiden oluşur. Gravastarların yüzeyi, kalınlığı sıfıra yaklaşan sıradan maddeden oluşan incecik bir kabukla temsil edilir.
Frankfurt Goethe Üniversitesi’nden teorik fizikçiler Daniel Jampolski ve Prof. Luciano Rezzolla, genel göreliliğin alan denklemlerine, başka bir gravastarın içindeki bir gravastarın varlığını açıklayan bir çözüm sundular. Bu varsayımsal gök cismine “nestar” (İngilizce “yuvalanmış” kelimesinden gelir) adını verdiler.
Nestar Kavramı
Çözümü, Luciano Rezzolla danışmanlığındaki lisans tezinin bir parçası olarak keşfeden Daniel Jampolski şunları söylüyor: “Nestar bir matryoshka bebeği gibidir” ve şunu ekliyor: “Alan denklemlerine yönelik çözümümüz, bir dizi iç içe geçmiş gravastara izin veriyor.” Mazur ve Mottola, gravastar’ın normal maddeden oluşan neredeyse sonsuz ince bir cilde sahip olduğunu öne sürerken, nestar’ın maddeden oluşan kabuğunun biraz daha kalın olduğunu öne sürüyor: “Bunun gibi bir şeyin var olabileceğini hayal etmek biraz daha kolay.”
Devam Eden Miras ve Gelecek Beklentileri
Goethe Üniversitesi Teorik Astrofizik Profesörü Luciano Rezzolla şöyle açıklıyor: “Schwarzschild’in Einstein’ın genel görelilik teorisinden alan denklemlerine ilk çözümünü sunmasından 100 yıl sonra bile yeni çözümler bulmanın hala mümkün olması harika. Bu biraz daha önce pek çok kişinin keşfettiği bir yolda altın para bulmaya benziyor. Ne yazık ki böyle bir gravastarın nasıl yaratılabileceğine dair hâlâ hiçbir fikrimiz yok. Ancak yeni yıldızlar mevcut olmasa bile, bu çözümlerin matematiksel özelliklerini araştırmak sonuçta kara delikleri daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor.”
Referans: Daniel Jampolski ve Luciano Rezzolla tarafından yazılan “Yerçekimsel yoğunlaşma yıldızlarının iç içe çözümleri”, 15 Şubat 2024, Klasik ve Kuantum Yerçekimi.
DOI: 10.1088/1361-6382/ad2317