Kütleçekim Dalgası Oradan mı Geldi?

LIGO’nun keşfine ilginç açıklama…

LIGO’nun ikiz gözlemevlerince 14 Eylül 2015 günü belirlenen kütleçekim dalgalarının, devasa tek bir yıldızın içinde oluştuktan sonra birleşen iki karadelikten kaynaklanmış olabileceği öne sürüldü.

LIGO yetkililerince 11 Şubat günü yapılan açıklamada, saptanan dalgaların biri 29, öteki 36 güneş kütlesindeki iki karadeliğin birleşme sürecinden kaynaklandığı açıklanmış, ancak 1,3 milyar yıl önce meydana gelen olayın tam nerede cereyan ettiği açıklanmamıştı. Harvard Üniversitesi ve Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden (CfA) Profesör Avi Loeb ise “Tıpkı bir annenin karnındaki ikiz bebekleri gibi”, söz konusu karadeliklerin tek bir yıldızın içinde ortaya çıkmış olabileceği görüşünde.

İki karadeliğin birleşmesinin, kuramsal olarak “karanlık” bir olay (elektromanyetik dalga yani ışık yaymaması nedeniyle) olması gerekiyor. Ancak Loeb, varsayımını kütleçekim dalgalarının yayınlanmasından yalnızca 0,4 saniye sonra Fermi Gama Işını Uzay Teleskopu tarafından bir Gama Işın Patlaması (GRB) kaydedilmesine dayandırıyor. Evrendeki en şiddetli olaylar olan bu patlamalar, büyük kütleli bir yıldızın merkezinde bir karadelik oluşturarak çökmesi sonucu ortaya çıkıyorlar. Yıldızın dış katmanları karadeliğin üzerine çökerken karadeliğin kutuplarından ters yönlerde ışık hızına yakın hızlarda fışkıran ve gökbilim dilinde “jet” diye adlandırılan madde ve enerji fıskiyelerinden biri bizim göz hizamızda yol alırsa, bu gama ışın patlaması olarak algılanıyor (yukarıdaki temsili resim).

LIGO’nun yakaladığı kütleçekim dalgalarının kaynağı 29 ve 36 güneş kütleli karadeliklerin birleşmesi olduğuna göre, “karnında” böylesine büyük kütleli iki “bebek” barındırabilecek bir yıldızın çok daha büyük kütleli olması gerekiyor.

Loeb’in senaryosuna göre böylesine dev kütleli bir yıldız, daha küçük iki kütleli yıldızın birleşmesiyle ortaya çıkabiliyor. Birleşmek üzere birbirine yaklaşan yıldızların kendi çevrelerindeki dönüşleri gitgide hızlandığından, birleşme ürünü yıldız da çok büyük bir hızla dönüyor. Yıldız evrimini tamamlayıp çöküş sürecine girdiğinde merkezi de hızlı dönüş nedeniyle bir kum saati gibi uzayıp iki topağa bölünüyor ve bunlar ayrı ayrı karadeliklere çöküyorlar. Birbirleri arasındaki mesafe ancak Dünya’nın çapı kadar yakın olan iki karadelik dakikalar içinde (kütleçekim dalgaları yayarak) birleşiyorlar. Birleşik karadelik de üzerine çökmeye başlayan dış katmanlardan her saniye güneş kütlesinde madde yutarak kutuplarından gama ışın patlamasına yol açan parçacık jetlerini püskürtüyor.

Gerçi,  Fermi Teleskopu’nun kütleçekim dalgaları yayımından 0,4 saniye sonra saptadığı GRB, Avrupa Uzay Ajansı’nın Integral adlı gama uzay teleskopunca kaydedilmemiş; ama Loeb, senaryosunun doğrulanması halinde kozmik mesafelerin hesaplanması ve evrenin genişleme hızının belirlenmesi için yararlı bir araç kazanılmış olacağını vurguluyor.

Çünkü sürekli gözlemlerle kütleçekim dalgalarıyla örtüşen gama ışın patlamaları bulunması halinde, bunların kırmızıya kayma dereceleri ölçülerek LIGO’nun mesafe hesaplarıyla karşılaştırılarak kesin çıkarımlara ulaşılabilir.