Bilim insanları, 2016’da bilim dünyasının en büyük keşiflerinden biri olarak kabul edilen kütleçekim dalgaları hakkında heyecan verici yeni bir tespit yapmış olabilir. Kütleçekim dalgalarının tespit edilmesini sağlayan, iki karadeliğin çarpışması olmuştu. 2015 yılında bu çarpışmanın uzay-zamanda oluşturduğu dalgalanmaları direkt tespit eden LIGO tesisi, bu sefer iki nötron yıldızının oluşturduğu kütleçekim dalgalarını yakalamış olabilir.
LIGO ve Europen VIRGO ekibi tarafından yapılan açıklamada, ‘kütleçekim dalgaları olması muhtemel veriler elde edildiği ve analizlerin ardından ne olup bittiğinin kesinleşeceği” ifade edildi. Yakalanan sinyallerin düşünüldüğü gibi iki nötron yıldızından kaynaklanıyor olması ihtimali ise astronomi için oldukça etkileyici, yeni bir keşif anlamına gelecek.
Nötron yıldızlarının cazibesi
Nötron yıldızları adlarını neredeyse tüm kütlelerini temsil eden, yüklü olmayan atom altı parçacıklardan, yani nötronlardan alıyor. Nötron yıldızları, Güneş’ten daha büyük ve daha parlak dev yıldızlar termonükleer yakıtlarını tüketip şiddettli bir süpernova ile öldüklerinde ortaya çıkıyorlar. Yıldızın dış katmanları süper bir hızla uzayın boşluğuna saçılırken, çekirdeği içine çökerek uzayda bugüne kadar tespit edilen en yoğun kütleli yapıyı meydana getiriyor. Bir şehir büyüklüğündeki küreyi temsil eden nötron yıldızları, onlarca yıldız kütlesine sahip oluyor. Kendi eksenlerinde çok yüksek bir hızda dönen ölü yıldızlar, belli aralıklarla sinyaller saçıyor. Elektromanyetik radyasyon ışımalarını temsil eden bu sinyaller, Dünya atmosferine çarptığında radyo dalgaları gibi ritim oluşturuyor. “Pulsar” terimi de nabız gibi atan bu sinyallerden geliyor. Nötron yıldızları ayrıca, milyonlarca derece sıcaklığa eriştikleri için X ışınları da saçıyor.
Nükleer füzyon yapmadıkları için ölü olan nötron yıldızları, inanılmaz güçlü bir manyetik alana sahip. Bir tanesinin manyetik alanı Dünya’nınkinin 100 trilyon gücünde olabiliyor. Çekim kuvvetleri de Dünyamızın 100 milyarlarca katına denk gelebiliyor. Kısaca, uzyada tek parça kalmak için karadeliklerin ardından asla yanına yaklaşmayacağımız bir diğer kozmik yapıyı temsil ediyorlar.
Einstein biz kez daha haklı çıktı
Galaksinin altın madenleri
Nötron yıldızlarının çarpışmasından doğacak kütleçekim dalgalarının keşfi, bu yıldızların sahip olduğu özellikler bakımından ayrı bir özellik taşıyor. Gökbilimciler elde edilecek bilgiler ışığında nötron yıldızlarının özellikleri hakkında birçok yeni bilgiye ulaşmayı umuyor. Mercek altına yatırılmak istenen özelliklerden biri de, nötron yıldızlarının ağır element oluşturma özelliği.
Çarpışan nötron yıldızları hızla ağır çekirdek etrafında toplanan bir nötron sağanağı oluşturuyor. Yoğunlaşma sonucu demirden daha ağır olan altın, gümüş ve platin gibi metaller ortaya çıkıyor. “R-process” (hızlı nötron yakala) olarak da adlandırılan süreç, süpernova patlamalarında da yaşanıyor ancak gökbilimciler Evren’de altın oluşturan temel kaynağın nötron yıldızları olduğunu kabul ediyor.
Nötronların yoğunlaşması ile ortaya çıkan değerli metaller uzaya saçılıyor ve yakınlarında bir gezegen oluşumu başlarsa o gezegenin materyal diskine dahil oluyor. Milyonlarca yıl süren süreçte altın ve platin gezegeni ve uyduları oluşturan gaz-materyal kütlesinde işleniyor. Dünya ilk zamanlarında lav nehirlerin kapladığı volkanik bir yer olduğu için altın ağırlıklı olarak çekirdeğine gömüldü. Zamanla asteroidler dışarıdan daha fazla metal getirdi. Depremler gibi tektonik faaliyetler altını ilerleyen süreçte yüzeye yakınlaştırdı.
Mücevher imalatından kim sorumlu?
Her ne kadar gökbilimciler altın üretiminde nötron yıldızlarının öne çıktığını düşünse de, Evren’deki birçok elemente ve yeni yıldız doğumlarına süpernovaların kapı açtığını biliyoruz. İşte bu noktada, LIGO tarafından yapılacak en yeni tespit r-process adı verilen süreçten kimin daha sorumlu olduğunu anlamamızı sağlayabilir. Spitzer gibi kızılötesi teleskoplar nötron yıldızı çarpışmalarında ortaya çıkan elementleri tespit etmekte kullanılabilir. Dahası, birçok teleskopla yapılacak gözlemler ortaya karadeliklerin çıktığı, hatta henüz keşfedilmemiş türden yıldızların doğduğu kozmik dönüşümleri tespit etmemizi sağlayabilir.
Gökbilimciler çift karadelik sistemlerinin varlığını doğruladı
İlk olarak sinyalin gerçek olduğu anlaşılmalı
Nötron yıldızlarının çarpışmasına işaret eden sinyal, Suyılanı (Hydra) takımyıldızında yer alan NGC 4993 galaksisinde tespit edildi. Kaynağı ise GRB170817A olarak adlandırılan bir kısa gama ışını patlaması.
Hubble Uzay Teleskobu ile Chandra X-ray Gözlemevi tarafından toplanan veriler, GRB170817A’nın bir kütleçekim dalgasını işaret ediyor. ESO’nun da kendi teleskoplarıyla incelediği sinyallerin ilk olarak bu anlama geldiği kesinleşmeli.
Massachussetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) LIGO sözcüsü David Shoemaker, tespitin zaman alacağını ve “olabildiğinde hızlı çalıştıklarını” söyledi. Umuyoruz, beklentiler doğru çıkar ve kozmik çarkların işleyişine dair büyüleyici yeni bilgiler elde etmeyi başarırız.