Amerikalı ünlü fizikçi Lawrence Krauss geçen haftalarda attığı tweet’te, kütleçekim dalgalarıyla ilgili en son elde edilen deney sonuçlarının hakem değerlendirmesinin tamamlandığını ve evrende ışık hızında ilerleyen kütleçekim dalgalarının varlığıyla ilgili ilk doğrudan kanıtın elde edilmiş olabileceğini yazdı.
Eğer kütleçekim dalgalarının varlığına dair kesin bir kanıt bulunmuş ise, sahiplerine Nobel Ödülü kazandıracak bir çalışmadan söz ediyoruz demektir. Fakat çalışmayı gerçekleştiren ekip Twitter’da yazılıp çizilenlere balıklama atlanmaması gerektiği belirterek, herkesi temkinli olmaya davet ediyor.
Eylül ayında yayılan söylentiler üzerine Louisiana State Üniversitesi’nde fizikçi olan ve deneyi gerçekleştiren LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory- Laser Girişimölçer Kütleçekim Dalgası Gözlemevi) grubunun sözcüsü Gabriela González, Nature dergisine verdiği röportajda, “Resmi yanıt veri analizinin devam ettiği yönünde” demişti.
Krauss’un sonuçların teyit edildiğini ağzından kaçırmasına rağmen, LIGO ekibinden gelen yanıt değişmedi. Ekibin bir üyesi olan Alan Weinstein Gizmodo’ya (tasarım ve teknoloji üzerine bir blog) yaptığı açıklamada tüm söyleyebileceğinin veri analizinin devam ettiği ve sonuçların hazır olunduğunda yayımlanacağı olduğunu belirtti.
Larence M. Krauss attığı tweet’te “LIGO ile ilgili ilk paylaştıklarım bağımsız kaynaklar tarafından onaylandı. Takipte kalın! Kütleçekim dalgaları tespit edilmiş olabilir! Heyecan verici” ifadelerine yer vermişti.
1916’da Einstein’ın varlığını öngördüğü uzay-zaman eğrisindeki dalgalanmalar olan kütleçekim dalgaları süpernova patlamaları veya kara delik birleşmeleri gibi evrendeki en şiddetli olaylar sonucunda ortaya çıkar. Çeşitli uzay betimlemelerinde gördüğümüz uzaydaki tüm objeleri kapsayan devasa ve kıvrımlı karelere bölünmüş yüzey, kütleçekim dalgalarının etkisini görselleştirmenin bir yoludur.
Bunların 13,8 milyar yıl önce gerçekleşen Büyük Patlama’dan kaynağını aldığı düşünülüyor. Teoriye göre kütleçekim dalgaları, yıkıcı olayların enerjilerini evren boyunca bir kütleçekimsel ışınım misali taşıyor; tıpkı bir taşın su birikintisine düşmesiyle su yüzeyine yayılan dalgalar gibi.
Einstein’in genel görelilik teorisine göre, evrendeki kütlenin uzayın şekli üzerindeki etkisi kütleçekim dalgalarıyla açıklanıyor. Özellikle büyük kütleli cisimler etrafında uzay-zaman yapısı eğrilir ve aynı Dünya’nın kabuğunda yayılan sismik dalgalar gibi bu eğrilik uzayda ayak izleri bırakır.
Kütleçekim dalgalarının problemi (belki de bu zamana kadar) kimsenin onları direkt olarak gözlemleyememiş olmasıdır. Evrendeki bu temel etkiyle ilgili tüm bildiklerimiz, onların uzaydaki çeşitli objeler üzerindeki (var olduğu düşünülen) etkileri üzerine dolaylı gözlemlerden ibaret.
Maddie Stone’un Gizmodo’da açıkladığı gibi belirli bir yıldıza, gezegene veya insanoğluna baktığımızda uzayın büyüklüğü içerisinde en şiddetli patlamaların bile inanılmaz derecede küçük bir etkisi var.
“Kütleçekim dalgalarını yaratmaya giden tüm enerji düşünüldüğünde, uzay zaman dalgalanmalarının kendisi inanılmaz derecede küçük” diyor Stone ve “Fizikçiler zaman içinde Dünya’ya ulaşan kütleçekim dalgalarının bir atomun milyarda biri ölçüsünde olduğunu öngörüyor. Onları tespit edebilmek için akıl almaz derecede hassas dedektörlere ve tamamen gürültüden arındırılmış bir ölçüm ortamına ihtiyacınız var ki, bu zamana kadar elimizdeki dedektörler bu seviyede değildi” diye de ekliyor.
Bu anlamda LIGO halihazırdaki en yüksek hassasiyete sahip sistem ve ihtiyaç duyulan bu hassas ölçümleri bize sağlayabilir. LIGO, bir tanesi Washington, öteki ise Louisiana’da bulunmak üzere birbirinden kilometrelerce uzağa yerleştirilmiş ve lazer girişimölçerinden oluşan 2 tane dedektörden meydana geliyor. Kütleçekim dalgalarının ışık hızında hareket ettiği öngörüldüğünden, iki gözlemevi arasındaki 3,002 km’ye karşılık gelen mesafe, kütleçekim dalgalarının 2 gözlemevi tarafından tespit edilme anı açısından 10 mili-saniyeye kadar bir zaman farkı meydana getiriyor. Sistem üçgenleme – nirengi (genellikle haritacılıkta kullanılan ve belirli bir alanı üçgenlere bölerek bilinmeyen bir uzunluğu, yüksekliği veya koordinatı hesaplama) yönteminden yararlanarak iki dedektör arasındaki zaman farkından dalgaların kaynağını tespit etme esasına dayanıyor. LIGO ekibi, MIT ve Caltech öncülüğünde dünyanın dört bir yanından 80’in üzerinde enstitüden gelen biliminsanlarından oluşuyor.
Kütleçekim dalgalarının peşinde sadece LIGO da yok. Geçtiğimiz aylarda kütleçekim dalgalarını saptamak üzere ESA’nın yürüttüğü eLISA projesinin ilk adımı ve Dünya’nın ilk uzayda çalışan kütleçekim dalgaları dedektörü olan LISA Pathfinder uzaya gönderildi. LISA’nın şu an ki görevi 2034’te fırlatılması planlanan eLISA’da (Evolved Laser Interferometer Space Antenna) kullanılacak teknolojiyi test etmek. LIGO ve eLISA’dan elde edilen bilgiler bir araya getirilerek bugüne kadar ulaşamadığımız hassasiyette ölçüm bilgilerini elde etmemiz mümkün görünüyor.
Bu noktada tek yapabileceğimiz bekleyip görmek. 2016’nın en büyük bilimsel keşfi ve yüzyılın en büyük fizik olaylarından birini görmeye son derece yakın olduğumuz düşünüldüğünde, bu deneylerin biliminsanları arasında yarattığı heyecanlı söylentileri normal karşılamak gerek.
Loyola Üniversitesi’nden fizikçi Robert McNees, “Tahminime göre söylentiler yeni keşiflerden elde edeceğimiz bilgilerle ilgili ne kadar heyecanlı olduğumuzun bir yansıması” diyor ve “Biliminsanlarına destek olmanın en iyi yolu onlara deneylerini ve analizlerini sürdürmeleri için izin vermek. Sürecin doğru bir şekilde ilerleyebilmesi için onlara zaman verin!” diye de ekliyor.
Hazırlayan: Cem Oran
Barselona Ünv. Astrofizik ve Uzay Bilimleri Blm YL
Kaynaklar:
– http://www.sciencealert.com/rumours-fly-as-physicists-hint-at-the-first-ever-observations-of-gravitational-waves
– http://www.sr.bham.ac.uk/gwastro/
