Film için Yazılan Bilgisayar Programı, Kozmolojide de Kullanılacak
Geçtiğimiz aylarda gişe rekorları kıran bilim kurgu film Interstellar (Yıldızlararası) için hazırlanan ve karadelik ve kurtdeliği sahnelerinin çekiminde yararlanılan bilgisayar programı, evreni inceleyen kozmoloji biliminde de kullanılacak. Nitekim Interstellar filmi, Classical ve Quantum Gravity adlı akademik derginin 13 Şubat tarihli sayısında irdelendi.
Görsel efektler dalında Oscar Ödülü’ne aday gösterilen filmin fikir babalığıyla, senaryosunun hazırlanması ve çekimler için danışmanlık yapan California Teknoloji Enstitüsü’nden Amerikalı kuramsal fizikçi Kip Thorne, “Görsel oluşturmada kullanılan bu yeni yaklaşım, benim gibi astrofizikçiler için büyük değer taşıyor. Bizim de düzgün görsellere gereksinimimiz var” diyor.
Filmde görsel efektleri hazırlayan, merkezi Londra’da bulunan “DoubleNegative” adlı yazılım şirketi. Şirketçe geliştirilen program, Einstein’ın genel görelilik kuramınca öngörülen kütleçekimsel merceklenme ve uzay-zaman sürüklenmesi olgularının gerçeğe yakın biçimde hareketli görsellere yansıtılmasını sağlıyor.
Kütleçekimsel merceklenme, gökadalar, gökada kümeleri ya da karadelikler gibi çok büyük kütleli cisimlerin, uzay-zaman dokusunda yol açtıkları bükülme sayesinde arkalarında kalan gökcisimlerinden çıkan ve normalde Dünya’daki gözlemcinin izleyememesi gereken ışığın rotalarını da büküp odaklayarak, parlaklığı artmış birden çok görüntüsünü oluşturmasına deniyor.
Uzay-zaman sürüklenmesiyse, büyük kütleli cisimlerin, kendi eksenleri çevresinde dönerken, bitişiklerindeki uzay-zamanı da birlikte sürüklemelerine deniyor. Geçtiğimiz yıllarda Dünya yörüngesine gönderilen duyarlı ölçüm araçlarıyla donatılmış uydularca doğrulanan bu etkinin, karadelikler gibi muazzam kütleçekimine sahip cisimler çevresinde çok daha güçlü olacağı hesaplanıyor.
Şirket yazılımcıları ve Thorne, milyonlarca ışık demetinin izlediği yolların karadelik yakınlarında bükülmesini hesaplayan simulasyonda, çok hızla dönen bir karadelik yakınlarında “kostik” diye adlandırılan özel yüzeylerin, gökyüzündeki yıldızlarla Samanyolu diskinin çok sayıda görüntüsünü oluşturduğunu gözlemişler. Bunun nedeni, karadeliğin dönerken çevresindeki uzay-zamanı da bir girdap gibi sarması ve böylece kostiklerin bir düzineden fazla görüntüsünün aynı anda belirmesi. Bu etkiler, dönen karadelik yakınlarına sokulan bir kamerada oluşacak görüntüyü belirliyor.
Filmde Gargantua (dev canavar) adlı karadeliğin çevresindeki maddenin yutulmadan önce oluşturduğu, hızla dönerken ısınıp X-ışınları yaymasıyla ışıldayan kütle aktarım diski ve uzak yıldızların görüntülerinin, kütleçekimsel merceklenme etkisiyle karadeliğinin gölgesinin üzerinden aşıp altına geçtiği ve gölge ekvatorunun çevresinde dolanarak, “ortadan bölünmüş” bir gölge görüntüsü oluşturduğu gözleniyor.
Araştırmacılar simülasyonda yıldızların ve Samanyolu diskinin çoklu görüntülerinin, karadelik hızla döndüğünde gölgesinin bir tarafında ortaya çıktığını belirlemişler. Bu, karadeliğin oluşturduğu uzay-zaman girdabının kameraya doğru “fırladığı” taraf. Ekibe göre, gölgenin öteki, tarafında da çoklu görüntüler oluşmakla birlikte, girdap gözlemciden uzağa doğru akarken bunları karadeliğin çok yakınına kadar sıkıştırdığından kamera tarafından algılanamıyorlar.