Evren Fizik

Nötron Yıldız Çarpışması, Evreni Kavrayışımıza Yeni Bir Boyut Getirdi

 

Bilim insanları, galaksinin uzaklarında aşırı yoğunluktaki 2 nötron yıldızının çarpışmasına tanıklık ettiler.
Bu çarpışma sonucunda meydana gelen şok dalgaları ve ışıklar, 130 milyon yıl boyunca ilerlediler ve 17 Ağustos’ta dünyamızdaki dedektörler tarafından farkedildiler. Bu çarpışmaların neredeyse evrendeki altınların yarısını oluşturabileceği sonucuna varıldı.

Fransa’daki CNRS araştırma enstitüsünün CEO’larından Benoit Mours, AFP’ye şu sözleri söyledi: “Tarihin gözümüzün önünde açığa kavuşmasına tanıklık ediyoruz, iki nötron yıldızı birbirlerine yaklaşıyor, yaklaşıyor… Birbirlerinin etrafında hızlıca dönüyorlar, ve ardından birleşiyorlar ve sonra etrafa kırıntılarını saçıyorlar.”

Bu çığır açan gözlem, birçok fizikçinin kafasını kurcalayan problemleri çözüp, ardından araştırmacıların yüzünde neşeli bir gülümseme bırakıyor.

Çoğu insanın ağzını açık bırakan ise, verilerin altın, platin, uranyum, cıva ve diğer ağır elementlerin nereden geldiğini içermesiydi.

Teleskoplar, bu kırıntıların içinde oluşmuş olan yeni madde hakkında kanıt buldular; onların dediklerine göre, uzun zamandır peşinde koşulan ama artık varlığı onaylanmış olan.

Amerika’daki LIGO kurumunun üyesi olan fizikçi Patrick Sutton: “Elementlerdeki kayda değer parçalar, bu ağır elementlerin evrendeki çarpışmalar sonucu meydana geldiğinin apaçık bir göstergesidir.” dedi.

Nötron yıldızları, büyük yıldızların yakıtı bitip, patlayıp söndüklerinde meydana gelen yoğun ve yanmış çekirdeklerdir.

20 kilometreye yakın çapları var, fakat güneşten daha hacimliler. Aşırı radyoaktifler ve aşırı yoğunlar. Bir avuç büyüklüğündeler fakat Everest Dağı kadar ağırlar.

 

“Çok Güzel”

Gama ışını patlamaları olarak adlandırılan parlak yüksek enerjili radyasyon gibi, iki cismin birleşmesinin, yerçekimsel dalgalar olarak da bilinen uzay-zaman içerisinde dalgalar oluşturabileceği uzun zamandır teoride kalmıştı.

17 Ağustos tarihinde, dedektörler iki olaya tanıklık ettiler. Birbirlerinden 1.7 saniye arayla, hidra takımyıldızı mevkisinden geliyorlardı.

LIGO’nun bir diğer üyesi, Livingston, Louisiana ve Washington’da dedektörü bulunan David Shoemaker: “Dakikalar içerisinde iki nötron yıldızı saptamıştık, ve çok net bir görüntü elde ettik.” dedi.

Daha sonra AFP’ye “Sinyaller o kadar güzeldi ki, işte bu bekliyor olduğumuz şey dedik.” dedi.

Bu gözlem, dünyadaki bütün kıtalarda yapılan 70’ten fazla yer ve uzay tabanlı gözlemler yapan binlerce bilim insanı tarafından yıllardır toplanan hasadın meyvesiydi.

LIGO ile beraber, Avrupa’nın İtalya’sında bulunan VIRGO yerçekimsel dalga gözlemleyicisinde çalışan ekiplerle beraber, NASA’nın Hubble teleskobu dahil, onlarca yer ve uzay tabanlı teleskoplar da çalışıyordu.

100 yıl önce yerçekimsel dalgaları tahmin edebilmiş olan Albert Einstein için bu gözlem, övünülecek bir başarıydı.

 

Esaslı bir olay

Dalgalanmalar bundan önce 4 kere gözlemlenmişti – ilki 2015 Eylül ayında LIGO tarafından – Dördü de kara deliklerin birleşimiyle meydana gelmişti ve bu nötron yıldızlarının çarpışmasından daha şiddetliydi, fakat ışık yaymıyordu.

5. ve son gözleme ise gamma ışın patlamaları eşlik etti.

Bütün bunlarla beraber umuyoruz ki nötron yıldızlarından elde edilen veriler uzayın nasıl genişlediği hakkında bize bilgi verecek, ve bu da bizim evrenin kaç yaşında olduğumuzu tahmin etmemizi sağlayacak.

Gözlemler nasıl işliyor?

  • *Devasa lazer interferometreleri -hepsi 4 kilometre uzunluğunda- tam ölçüyü alabilmek için yeraltına gömülüyor.
    *L şeklindeki bu malzemeler lazer ışığını ve uzayı kullanarak yerçekimsel dalgaların izini sürebiliyor.
    *Teleskoplar gibi gökteki ışıklara bel bağlamıyorlar.
    *Aksine, uzaydaki titreşimlere duyarlılar. Bu sayede nötron yıldızlarının ve kara delikleri açığa çıkarabiliyorlar.
    *Uzayın ve zamanın kavisli yapısını anlayabilmek için tramboline düşen bir top hayal edin.
    Trambolin önce aşağı doğru bükülür, kumaş gerilir.
    Top sekip tekrar havalandığında, kumaş tekrar eski haline gelir.
    Enerji aktarımı yapan bir sistem gibi hayal edebilirsiniz. Meydana gelen bu gerilmeleri ışınlardaki değişime aktarır – ve sonra elektronik sinyal olarak değiştirir ki bilim insanları gözlemleyebilsin ve analizde bulunsun.

Dedektörler, bükülen ışığı gözlemleyebilmek için optik malzemeleri olan çok uzun iki adet kola sahiplerdir, ve L harfi şeklindedirler.

Eğer bir kol kısalırsa ve diğer kol uzarsa, bilim insanları anlar ki yerçekimsel dalga görüyorlar.

Kaynak: https://phys.org/news/2017-10-neutron-star-smash-up-discovery-lifetime.html

 

Reklamlar