Yerçekimi dalgaları bize evrenin ilk dakikasını gösterebilir

Gökbilimciler, bilinen görünür ışıktan radyo dalgalarına ve kızılötesinden gama ışınlarına kadar elektromanyetik spektrumun farklı dalga boylarını kullanarak evreni rutin olarak keşfederler. Evreni elektromanyetik spektrum aracılığıyla incelemekle ilgili bir sorun var; yalnızca evrenin yalnızca 380.000 yaşında olduğu bir zamanın ışığını görebiliyoruz. Alternatif bir yaklaşım ise evrenin erken dönemlerinde mevcut olduğu düşünülen ve daha da geriye doğru araştırma yapmamıza olanak sağlayabilecek olan kütleçekim dalgalarını kullanmaktır.

Yerçekimi dalgalarının kavramı aslında oldukça basittir. Uzayın dokusunu muazzam bir deniz olarak hayal edin. Gölün içindeki herhangi bir nesnenin hareketi, suya nüfuz eden dalgalanmalara neden olacaktır. Tıpkı deniz sisinin görüş mesafesini sınırlayacağı gibi, dalgalar da hâlâ içinden geçebilir. Yerçekimi dalgaları, nesnelerin hareketinin neden olduğu uzaydaki dalgalanmalara benzer. Bu, Einstein’ın 1916’da genel görelilik teorisinde öngördüğü bir fikirdi.

Yerçekimi dalgaları sadece bir teori değil, tespit edildi. LIGO-Virgo gözlemevi, 15 Eylül 2015’te, 1,3 milyar ışıkyılı uzaklıkta, 29 ve 36 güneş kütleli iki kara deliğin birleşmesinden kaynaklanan yerçekimi dalgalarını tespit etti. O zamandan beri 100’den fazla tespit yapıldı, yani yerçekimi dalgaları kesinlikle gerçek.

Southampton Üniversitesi’nden Rishav Roshan ve Graham White, yerçekimi dalgalarını kullanarak evrenin en erken anlarını inceleyebileceklerine inanıyorlar. Evrenin oluşumunun ilk anlarında, evren iyonize gazlarla dolu olduğundan ve elektromanyetik radyasyon nüfuz edemediğinden uzay opaktı. Roshan ve White’ın aşabileceklerine inandıkları engel bu.

onların kağıt şuraya gönderildi: arXiv ön baskı sunucusunda, yerçekimi dalgalarını tespit etmek için üç ana stratejiyi tartışıyorlar; pulsar zamanlama dizileri, astrometri ve interferometri. Teknikler benzerdir ve hepsi sistemin elemanları arasındaki boşluğu bozan yerçekimi dalgalarına dayanır. İnterferometre durumunda, sistemin optikleri arasındaki boşluğun bozulması yerçekimi dalgalarını ortaya çıkarır; Pulsar dizilerinde, bilinen pulsar sistemlerinden gelen pulsların zamanlamalarındaki değişiklik onların varlığını açığa vurur ve astrometrik teknikle, hedef nesnenin açısal hızındaki küçük değişiklikler dalgaların varlığını ortaya çıkarır.

Keşfedilmelerinden bu yana yerçekimi dalgaları, evrenin uzak noktalarındaki olaylar hakkında paha biçilmez bilgiler sağladı. Artık sadece uzayda değil, zamanda da bazı gizemlerin kilidini açmak için kullanılabilecekler gibi görünüyor. Evreni Standart Model’in (1970’lerde geliştirilmiş olan ve dört temel kuvveti (güçlü, zayıf, elektromanyetik ve kütleçekim) hesaba katarak maddenin nasıl davrandığını açıklayan) ötesinde daha kapsamlı bir şekilde anlamamızı sağlamak için, öyle görünüyor ki, kütleçekim dalgaları anahtarı elinde tutuyor. .