Sgr A* etrafındaki yıldızların hareketleri. [ESO/L. Calçada/spaceengine.org]
Okuma süresi: 3 dakika

Görelilik Teorisi kısa süre önce “galaktik ölçekte” yapılan bir testi başarıyla geçmişti. Samanyolu’nun merkezinde yatan süper dev karadelik Sagittarius A*’nın sunduğu veriler ile teori bir kez daha doğrulandı.

Einstein’ı bir kez daha haklı çıkaran gözlemler neredeyse 30 yıl öncesinde tespit edilen bir yıldız ile bağlantılı. Sagittarius A*’nın yörüngesindeki yıldızın saçtığı ışınların karadeliğin oluşturduğu olağanüstü güçlü çekim alanında nasıl değiştiğini gösteren gözlemler, Görelilik Teorisi’nde açıklanan “kütleçekimsel kızıl kayma” adlı olayı doğruladı.

Max Planck Enstitüsü’nden Reindhard Genzel’in başında olduğu araştırma ekibinin elde ettiği sonuçlar, 26 Temmuz’da Astronomy & Astrophysics dergisinde yayımlandı. Genzel ve meslektaşları, S2 adı verilen yıldızı 1990’lı yılların başından bu yana takip ediyordu. Yıldızın Sgr A* yörüngesinde izlediği eliptik yörünge, Şili’de yer alan ESO gözlemevindeki teleskoplar ile takip edildi.

Dünya’dan 26,000 ışık yılı mesafede, Yay takımyıldızı yönünde yer alan Sgr A*, Samanyolu Galaksisi’ndeki en güçlü çekim alanına sahip. Haliyle, Görelilik Teorisi’ni incelemek için en ideal kaynaklardan birini sunuyor.

Einsten’ın teorisi galaktik ölçekte doğrulandı

“Artık Newton ifadelerine gerek yok”

S2, 18 Mayıs günü Sgr A*’ya en yakın olduğu mesafeye geldi. Astronomlar karadelik ile yıldızın etkileşimini takip etmek için 8 teleskobun tek bir parça halinde çalışmasını sağlayan GRAVITY interferometresini kullandı. Bu sayede, teleskopların eşzamanlı topladığı ışınlar ile çok daha büyük veri parçaları elde ediliyor. Araştırmada yer alan astronom Frank Eisen, “Yaptığımız ölçümler ile karadelik fiziklerine açılan geniş bir kapıyı araladık” ifadesini kullandı.

GRAVITY ile hareketi takip edilen S2, en yüksek saniyede 7,600 kilometre hıza erişti (ışık hızının neredeyse %3’ü). Gözlemevindeki bir diğer cihaz, aynı esnada S2’nin Dünya’ya doğru ve zıt yönde yaptığı hareketleri takip etti. Verilerin birleştirilmesi sonucu, gezegenin karadeliğin çekim kuvveti tarafından farklı dalgaboylarına uzatılan ışığı, yani kütleçekimsel kızıl kayması tespit edildi. Veriler, Görelilik Teorisi ile uyumluydu.

Paris Gözlemevi’nden Odele Straub, “Yaptığımız ölçümler artık Newton kanunları ile ifade edilemez” yorumunda bulundu. S2 üzerinde gelecekte yapılacak gözlemler ile karadeliklerin uzay-zamanı nasıl büktüğüne dair daha güçlü veriler elde edilebileceği düşünülüyor.

Einstein’ı bir kez daha haklı çıkaran yıldız: Stein 2051B

Sgr A* yörüngesindeki yıldızların hareketleri. S2 merkezdeki bölgede yer alıyor. [ESO/MPE]

Astronomlar pusuya yattı

S2’in Sgr A* etrafında bir yörüngeyi tamamlaması 16 yıl sürüyor. Astronomlar için ne kadar sabırsızlık verici olsa da, Ghez ve ekibi nihai sonuçları bu yıl sonunda açıklamayı planlıyor. Sebebi, S2 gözlemlerinde bu yıl gerçekleşmesi beklenen üç olaydan bir tanesinin halen yaşanmamış olması.

İlk olarak Nisan ayında, S2 Dünya’daki görüş çizgisi üzerindeki maksimum hızına ulaştı. Mayıs’ta ise galaktik merkezen en yakın geçisini yaptı. Ağustos ve Eylül aylarında ise bu sefer Dünya’daki görüş açısı üzerinde ne yavaş geçişlerini gerçekleştirecek. Ghez, şu ifadeyi kullanıyor:

“Bu anı yakalamak için 20 yıl bekledik… Geçisin sonuna kadar, nihayetinde yıldız ne yapacak ise o ana kadar bekleyeceğiz.”

Yavaşlamaya başlamış olan S2 Avrupa ve ABD’deki gözlemevleri tarafından da yakın takibe alındı. Ghez, “Gözlemlerin en heyecanlı kısmındayız… Süper heyecan verici” dediği anlar için pusuya yatmış durumda. Bizler de bir o kadar heyecanla ve daha fazla sabır ile sonuçları bekliyoruz.

S2’nin Sgr A* yörüngesinde ilerlerken değişen parlaklığı. [ESO and M. Kornmesser]