Ana sayfa Bilim Astronomi Einstein’ın teorisi en zorlu sınavı da başarıyla geçmek üzere

Einstein’ın teorisi en zorlu sınavı da başarıyla geçmek üzere

Sagittarius A* karadeliğinin yörüngesindeki üç yıldıza ait çizim. [ESO/M Parsa/L. Calçada]
Okuma süresi: 2 dakika

Kütleçekim dalgalarının varlığının kesinleşmesi, Einstein’ın 102 yıllık Görelilik Teorisi’ni doğrulayan yakın geçmişteki keşiflerden sadece bir tanesi. Uzay-zamanın çekim kuvveti ile büküldüğü teorisi, özellikle kütleçekim mercekleme yöntemi ile defalarca doğrulanmıştı. Yine de tam olarak ikna olmama özelliğine sahip bilim insanları, Einstein’ın düşüncelerini sınamak için en güçlü gök cismini takip etmeye başladı.

Söz konusu gök cismi, Samanyolu Galaksisi’nin merkezinde yer alan süper dev karadelik Sagittarius A*. Dünya’dan 26,000 ışık mesafedeki karadeliğin kütlesi, Güneş’in 4 milyon katı. Gökbilimcilerin on yıllardır büyük ilgisini çeken süper dev karadelik, henüz son birkaç yılda başarılı bir şekilde gözlemlenmeye başladı. Dünyanın dört bir yanındaki teleskopları eşzamanlı kullanan gökbilimciler, birkaç ay önce Sagittarius A*’nın ilk optik görüntüsünü de elde ettiklerini umuyor. İşlenmesi aylar sürecek verilerin, 2018’de açıklanması bekleniyor.

Einstein’ın kütleçekim dalgaları ilk kez tespit edildi

Einstein’ı sınayacak en önemli yıldız

Sagittarius A*’nın daha iyi gözlemlenebiliyor olması, yörüngesinde gezinen yıldızlara da daha iyi bakabileceğimiz anlamına geliyor. Gökbilimcilerin bu aşamada takip ettiği üç yıldız var: S2, S38 ve S55/S0-102. Aralarından öne çıkan ise S2. Sebebi, eliptik yörüngesi üzerinde her 16 yılda bir karadeliğe Güneş-Neptün mesafesi kadar yaklaşması. S2, karadeliğe en son yakın geçişini 2002’de gerçekleştirmişti ancak gökbilimcilerin gözlem kapasitesi yetersizdi. 2018’in ortasında gerçekleşecek ikinci yakın geçişte ise çok güçlü teleskoplar pusuda olacak.

Gözleme hazırlanmak için, Köln Üniversitesi’nden Andreas Eckart ve ekibi 20 yıllık verileri değerlendirerek S2’nin yörüngesini en iyi şekilde belirlemeye çalıştı. Şili’deki Çok Büyük Teleskop (VLT) ve diğer gözlemevlerinden elde edilen veriler, S2’nin beklendiği gibi Sagittarius A*’ya yaklaştığını gösterdi.

Samanyolu’nun merkezindeki süper dev karadeliğe ait ilk görüntü elde edildi
Sagittarius A*

Newton vs Einstein

S2’nin aylar boyu gözlemlenecek yörünge hareketi, Newton ile Einstein’ın teorileri arasında da değerlendirme yapma şansı sunacak. Newton’ın hesaplamalarına göre, bir yıldız sahip olduğu eliptik yörüngeyi sürekli takip etmeli. Görelilik Teorisi ise bir yıldız karadeliğe yaklaştığında yörüngesinden az da olsa sapmalı. Yani, eliptik yörüngeye sahip bir yıldızın izlediği çizgi karadeliğe yaklaşmasıyla değişim göstermeli.

Eckart ve ekibinin Astrophysical Journal dergisinde yayımlanan araştırmasına göre, S2 gözlemleri Einstein’ı doğruluyor. Yıldızın yörüngesinde hem merkez çizgisi kayıyor hem de Newton’ın savunduğunun aksine farklı yörünge şekilleri beliriyor.

Yine de yeterli değil

Gökbilimcilerin 2018’de gerçekleşecek yakın geçiş öncesinde topladığı veriler, Einstein’ı bir kez daha doğruluyor. Peki yeterli mi? Birçoğuna göre hayır. Bilim, her zamanki kesin delil istiyor.

Harvard Üniversitesi’nden teorik fizikçi Abraham Loeb, gözlemlerin Görelilik Teorisi ile doğrudan bağdaşmadığını çünkü aratırmada hata çubuklarının çok fazla olduğunu belirtti. Yine de, Eckart ve ekibinin doğru yolda olduğunu düşünüyor: “Kesin ölçümler ile gelecekte beklenen doğrulama elde edilebilir.”

Gökbilimciler S2’nin Sgr A*’ya yaklaşmasını gözlemlemek için VLT üzerine kurulu GRAVITY cihazını kullanıyor. GRAVITY, VLT’yi oluşturan dört adet 8.2 metrelik teleskobun iki tanesinden gelen sinyalleri birleştiriyor ve iki teleskop arasındaki mesafe kadar (120 metre) çözünürlükte görüntüler elde ediyor. Cihaz, geçtiğimiz yıl galaktik merkezin ilk görüntüsünü elde etmeyi başarmıştı.

Karadelik gözlemcisinden galaktik merkezin ilk görüntüsü