Kozmik Çarpışma Rekoru: İki Dev Kara Delik Birleşerek Tarihe Geçti

Güneş’in kütlesinin her biri 100 katından fazla olan iki kara delik, uzun süren bir yörünge dansının ardından birleşti. Dünya’dan yaklaşık 10 milyar ışık yılı mesafede gerçekleşen bu çarpışma, çok daha büyük yeni bir kara delik meydana getirdi. Bu olay, kütleçekim dalgası gözlemevleri tarafından şimdiye dek saptanan en büyük kara delik birleşmesi olarak kayıtlara geçti. Bu durum, fizikçilerin bu tür devasa cisimlerin nasıl oluştuğuna ilişkin mevcut modellerini gözden geçirmelerini zorunlu kıldı. Sinyal gezegenimize ulaştığında, uzay-zamanda yarattığı dalgalanmalar bir protonun binde birinden daha küçük bir etkiye sahipti. Bu kozmik çarpışmanın kanıtı, 23 Kasım 2023’te İngiltere saatiyle 14.00 sularında Dünya’ya ulaştı. O anda, Amerika Birleşik Devletleri’nin Washington ve Louisiana eyaletlerindeki iki Lazer Girişimölçer Kütleçekim Dalgası Gözlemevi (LIGO) dedektörü, sinyali eş zamanlı olarak algıladı.Dedektörler, uzay-zamandaki bu ani dalgalanma nedeniyle bir saniyenin onda biri kadar bir süre boyunca esneyip büzüldü. Bu kısa an, birleşen kara deliklerin ‘çınlama’ (ringdown) olarak bilinen aşamasına dair değerli veriler sağladı. Bu aşama, yeni oluşan kara deliğin stabil hale gelmeden önceki titreşim periyodunu tanımlar. Sinyalin detaylı analizi, birleşen kara deliklerin kütlelerinin Güneş’in sırasıyla 103 ve 137 katı olduğunu ortaya koydu. Ayrıca her ikisi de Dünya’dan yaklaşık 400 bin kat daha hızlı dönüyordu, bu da teorik olarak mümkün olan en yüksek dönüş hızına çok yakın bir değerdi. LIGO bilimsel iş birliği üyesi Prof. Hannam, “Bunlar, kütleçekimsel dalgalarla güvenilir bir şekilde ölçebildiğimiz en büyük kara delik kütleleri. Bu durum oldukça ilginç, çünkü bu kütle aralığında kara deliklerin doğal yollarla oluşması beklenmiyor. Sebebi ise bu kütledeki yıldızların çökme sırasında farklı süreçlerden geçmesidir” dedi. Çoğu kara delik, devasa yıldızların nükleer yakıtlarını tüketip ömürlerinin sonuna geldiklerinde kendi içlerine çökmeleriyle meydana gelir. Bu olağanüstü yoğunluğa sahip nesneler, uzay-zamanı bükerek olay ufku olarak adlandırılan ve ışığın dahi kaçamadığı bir sınır yaratır. LIGO’daki bilim insanları, bu devasa kara deliklerin daha önceki birleşmelerin bir ürünü olabileceği hipotezini öne sürüyor. Bu teori, hem neden bu kadar büyük olduklarını hem de neden bu denli hızlı döndüklerini açıklayabilir. Çünkü kara deliklerin birleşmesi, ortaya çıkan yeni cisme önemli ölçüde dönme enerjisi aktarır. Prof. Hannam, “Daha önce bu tür birleşmelere dair ipuçları elde etmiştik, ancak bu vaka şimdiye kadarki en çarpıcı örnek ve muhtemelen tam olarak olan da bu” diye ekliyor. Bilim insanları, kütleçekim dalgalarını kullanarak bugüne dek yaklaşık 300 kara delik birleşmesi tespit etti. Bundan önceki en büyük birleşme, Güneş’in yaklaşık 140 katı kütleye sahip bir kara delik oluşturmuştu. Ancak bu son birleşme, Güneş’in kütlesinin 265 katına varan bir dev yarattı. Bu bulgular, pazartesi günü Glasgow’da düzenlenecek olan GR-Amaldi konferansında bilim dünyasına sunulacak.1990’larda ilk kütleçekim dalgası dedektörleri kurulana kadar, bilim insanlarının evreni anlama aracı yalnızca elektromanyetik radyasyon (görünür ışık, kızılötesi, radyo dalgaları vb.) ile sınırlıydı. Kütleçekimsel dalga gözlemevleri ise evrene tamamen yeni bir pencere açarak araştırmacılara daha önce görünmez olan olayları inceleme imkanı tanıdı. Prof. Hannam, sözlerini şöyle noktaladı: “Bilimde sıkça karşılaşılan bir durumdur: Evrene farklı bir yöntemle baktığınızda, beklemediğiniz şeyler keşfedersiniz ve bu, tüm paradigmanızı değiştirir. Önümüzdeki 10-15 yıl içinde devreye girecek yeni nesil dedektörler, evrendeki tüm kara delik birleşmelerini gözlemleyebilecek ve belki de hayal bile edemeyeceğimiz sürprizleri ortaya çıkaracak.”