İki nötron yıldızı uzayda birbiriyle çarpıştığında, evrende güçlü bir sarsıntı – 2017’de bilim adamlarının Dünya’da tespit ettiği yerçekimi dalgaları- yarattı. Şimdi, bu yerçekimi dalgalarının kayıtlarını inceleyen bir çift fizikçi, kanıt bulduklarını düşünüyor: Albert Einstein’ın genel görelilik teorisinden alınan düzgün modeli ihlal edecek bir kara delik.
Genel görelilikte, kara delikler basit nesnelerdir: İçinden hiçbir ışığın, enerjinin veya maddenin kaçamayacağı pürüzsüz olay ufukları ile çevrelenmiş sonsuz sıkıştırılmış tekillikler veya madde noktaları. Şimdiye kadar kara deliklerden topladığımız her veri parçası, bu modeli destekledi.
Ancak 1970’lerde Stephen Hawking, kara deliklerin sınırlarının o kadar pürüzsüz olmadığını gösteren bir dizi makale yazdı. Bunun yerine kara deliklerin sınırları, kuantum mekaniğine bağlı “Hawking radyasyonunun” kaçmasına izin veren bir dizi efekt sayesinde bulanıklaşıyorlar. O zamandan beri, bu pürüzsüz, mükemmel olay ufuklarının daha ince, daha parlak zarlarla değiştirileceği bir dizi alternatif kara delik modeli ortaya çıktı.
Daha yakın zamanlarda, fizikçiler bu bulanıklığın özellikle yeni oluşan kara delikler etrafında yoğun olacağını tahmin ettiler – yerçekimi dalgalarını yansıtacak kadar önemli ve bir kara deliğin oluşumu sinyalinde bir yankı üretiyorlardı. Şimdi, nötron yıldızı çarpışmasının ardından, iki fizikçi bu tür yankıyı bulduğunu düşünüyor. Nötron yıldızları birleştiğinde oluşan bir kara deliğin, yankılanan bir zil gibi çaldığını ve basit kara delik fiziğini parçaladığını iddia ediyorlar.
Kanada’daki Waterloo Üniversitesi’nde fizikçi olan ortak yazar Niayesh Afshordi, “Eko gerçekse bu, kuantum karadelikten kaynaklanıyor olmalı.”dedi.
Afshordi: “Einstein’ın görelilik teorisinde, madde büyük mesafelerde karadeliklerin etrafında dönebilir ancak olay ufkuna yakın bir kara deliğe düşmelidir.” Bu nedenle, kara deliğe yakın bir yerde, yerçekimi dalgalarını yansıtan gevşek bir malzeme olmamalıdır. Afshordi, kendilerini malzeme diskleriyle çevreleyen kara deliklerin bile olay ufuklarının etrafında boş bir bölgeye sahip olması gerektiğini söyledi.
Afshordi, “Ekolarımız için beklediğimiz (ve gözlemlediğimiz) gecikme ancak bir kuantum yapısı olay ufuklarının hemen dışındaysa açıklanabilir.” dedi.
Bu genellikle genel göreliliğin sarsılmaz tahminlerinden bir kopuştur.
Bununla birlikte, mevcut yerçekimi dalga dedektörlerinden gelen veriler gürültülüdür, uygun şekilde yorumlanması zordur ve yanlış pozitiflere eğilimlidir. Bir karadelik etrafındaki kuantum tüylerini yansıtan yerçekimi dalgası, tamamen yeni bir tür tespit olacaktır. Ancak Afshordi birleşmenin hemen sonrasında bu bulanıklığın, yerçekimi dalgalarını yansıtacak kadar yoğun olması gerektiğini, mevcut dedektörlerin görebileceği kadar keskin olması gerektiğini söyledi.
Pennsylvania’daki Villanova Üniversitesi’nde bu yazıda yer almayan bir astrofizikçi olan Joey Neilsen, sonucun zorlayıcı olduğunu söyledi – özellikle de yankılar birden fazla yerçekimi dalga detektöründe ortaya çıktığı için.
Neilsen Live Science’a, “ bulduğunuz şey, tarama sayesinde belirli bir tür sinyalin verisini aramaktan daha ikne edici.”dedi. Yine de, yankıların gerçek olduğuna kesinlikle ikna olmadan önce daha fazla bilgi görmesi gerektiğini söyledi. Neilsen, raporun bildirilen ekolardan yaklaşık 30 saniye içinde toplanan diğer kütleçekimsel dalga tespitleri için açıklama yapmadığını söyledi. “Çünkü değer hesaplamaları verilerinizi nasıl seçtiğinize ve ayıkladığınıza göre çok hassastır, bu sebeple kesin sonuçlar çıkarmadan önce tüm bu özellikleri daha iyi anlamak isterim.” dedi.
MIT’de astrofizikçi olan Maximiliano Isi şüpheliydi.Bu iddia,“Bu doğanın bu gruptan gelen ilk iddiası değil.” dedi Live Science’a.“Ne yazık ki, diğer gruplar denemediklerinden, onların sonuçlarını yeniden üretemediler.”
Isi, aynı verilerde yankı bulamayan bir dizi kağıt dikkat çekti, bunlardan biri Haziran ayında yayınlanan ve daha sofistike, istatistiksel olarak sağlam bir analiz diye nitelendirdiği bir kağıt.
Afshordi, bu yeni kağıdının önceki çalışmalardan çok daha duyarlı olma avantajına sahip olduğunu, daha sönük yankıları tespit etmek için daha sağlam modeller eklediğini, söyledi. “Eklediğimiz bulgu, düzinelerce aramalar arasında istatistiksel olarak en anlamlı çünkü 100.000’den yaklaşık 2’sinde yanlış alarm riski vardı. ”
Eko gerçek olsa bile, bilim insanları ne tür egzotik astrofizik nesnenin, bu fenomeni ürettiğini hala tam olarak bilmiyorlar.
“Bu olayla ilgili ilginç olan şey, orijinal birleşmeden sonra kalanlar hakkında hiçbir fikrimiz yok: Hemen bir kara delik oluştu mu yoksa egzotik, kısa ömürlü bir ara nesne var mıydı?” dedi Neilsen. “Buradaki sonuçlar, kalanın bir saniye içinde çöken bir hipermasif (nötron yıldızı) olup olmadığını anlamak için en kolay olanıdır ancak burada sunulan yankı, bu senaryonun gerçekte ne olduğuyla ilgili bana ikne edici gelmiyor.”
Isi, verilerde çok önemli olacak yankıların olmasının mümkün olduğunu söyledi.0, henüz ikna olmamış.
Neilson ,”Tüm verilerin nasıl sallandığına bakılmaksızın, buradaki sonucun daha fazla araştırmaya değer bir şeye işaret ettiği açık. Astrofiziksel olarak, keşfedilmemiş bir bölgedeyiz ve bu gerçekten heyecan verici.”dedi.
Makale 13 Kasım 2019’da Journal of Cosmology and Astroparticle Physics’te yayınlandı.
Kaynak: Live Science.
https://www.bizsiziz.com/black-holes-shouldnt-echo-but-this-one-might-score-1-for-stephen-hawking/
Çeviri: Simge Kara