Karadeliklerin Birleşmesi ve Çekim Alanı Yer Çekimi Dalgalarının Zaman ve Mekan üzerindeki Etkisi NASA araştırmacıları yeni bir mod...
Karadeliklerin Birleşmesi ve Çekim Alanı
Yer Çekimi Dalgalarının Zaman ve Mekan üzerindeki Etkisi
NASA araştırmacıları yeni bir modelleme tekniğiyle karadeliklerin yer çekimsel dalgalarının bir araya gelmesini simüle ettiler.Bu üç boyutlu simülasyonlar NASA süper bilgisayarı üzerinde şimdiye kadar gerçekleştirilmiş en büyük astrofiziksel hesaplamalar olmuş oldu. Bu simülasyon evrenin araştırılması için yeni bir temel oluşturacak.
Einstein'ın hesaplamalarına göre iki büyük karadelik birleştiğinde yer çekimsel dalgalar yayılıp evreni bir kase jöle gibi sallıyor. Daha önceki sımülasyonlar bilgisayarların calışamaz hale gelmesiyle sonlanıyordu. Einstein'ın genel görecelik teorisinin denklemleri fazla karmaşık geliyordu. NASA'lı araştırmacılar bu soruna çare bularak denklemleri bilgisayarlar bakımından daha anlaşılır hale getirdiler.Karadeliklerin birleşmesi şimdiye kadar evrende tespit edilmiş en güçlü olaydır. Her biri evrendeki tüm yıldızların toplamından daha fazla enerji üretir. Bu yeni simülasyonla yer çekimi dalgası alıcılarını daha iyi yönlendirebilecekler.
Bir gölde olusan dalgalara benzeyen yer çekimi dalgaları zaman ve mekanda oluşan dalgalardır. Şimdiye kadar bu dalgalar tespit edilemedi. Yer çekimi dalgaları kütleler ile etkileşmediklerinden dolayı toz ve gaz bulutları gibi karadeliklerin izlenmesini engelleyen öğelerden etkilenmezler. Bu özellikleri evreni değişik bir açıdan görebilmemizi sağlayacak ve Einstein'in genel görecelik teorisinin sınanmasına olanak sağlayacak. Amerikan Ulusal Akademisi'nin Lazer İnterferometre Yer Çekimi Gözlemevi ve üzerinde çalışılan Lazer İnterferometre Uzay Anteni insanda bir atomun büyüklüğünden daha az bir etki oluşturan bu yer çekimi dalgalarını tespit etmeyi umuyor.
Karadeliklerin birleşme süreci bazen yıllar boyunca bolca yer çekimi dalgası oluşturmakta. Karadeliklerin çekim alanı ışığın bile kaçamayacağı kadar güçlüdür ve zaman mekanı değiştirir. Bu zaman mekan kayması simülasyonu oluşturmanın ana sorun kaynağıdır. Yoğunluk sonsuza yaklaştıkça zaman durabilir. Bu tür değişkenler simülasyonun çalışmamasına neden olabilir. Bu büyük kütlelerin çarpışması, kütlelerin büyüklüğüne bağlı olarak, değişik dalga boylarında ve güçlerde yer çekimi dalgaları oluşturuyor. Araştırma grubu kendi etrafında dönmeyen eşit kütlelere sahip karadeliklerin değişik noktalardan başlayarak son 2-5 arası yörüngelerini simüle etmeyi başardılar.Her simülasyonda, başlangıç noktasından bağımsız olarak, karadelikler kararlı yörüngeler izlediler ve çarpışmadan önce ve sonraki yer çekimi dalgalarına eş dalgalar oluşturdular. Bu benzersiz kararlılık ve tekrarlanabilirlik Einstein'ın teorisini destekler nitelikteydi. Araştırma grubu hala karadeliklerin birleşme safhasını simüle etmeye çalışıyorlar.
Kaynak: Bilimblog (NASA)
Yer Çekimi Dalgalarının Zaman ve Mekan üzerindeki Etkisi
Einstein'ın hesaplamalarına göre iki büyük karadelik birleştiğinde yer çekimsel dalgalar yayılıp evreni bir kase jöle gibi sallıyor. Daha önceki sımülasyonlar bilgisayarların calışamaz hale gelmesiyle sonlanıyordu. Einstein'ın genel görecelik teorisinin denklemleri fazla karmaşık geliyordu. NASA'lı araştırmacılar bu soruna çare bularak denklemleri bilgisayarlar bakımından daha anlaşılır hale getirdiler.Karadeliklerin birleşmesi şimdiye kadar evrende tespit edilmiş en güçlü olaydır. Her biri evrendeki tüm yıldızların toplamından daha fazla enerji üretir. Bu yeni simülasyonla yer çekimi dalgası alıcılarını daha iyi yönlendirebilecekler.
Bir gölde olusan dalgalara benzeyen yer çekimi dalgaları zaman ve mekanda oluşan dalgalardır. Şimdiye kadar bu dalgalar tespit edilemedi. Yer çekimi dalgaları kütleler ile etkileşmediklerinden dolayı toz ve gaz bulutları gibi karadeliklerin izlenmesini engelleyen öğelerden etkilenmezler. Bu özellikleri evreni değişik bir açıdan görebilmemizi sağlayacak ve Einstein'in genel görecelik teorisinin sınanmasına olanak sağlayacak. Amerikan Ulusal Akademisi'nin Lazer İnterferometre Yer Çekimi Gözlemevi ve üzerinde çalışılan Lazer İnterferometre Uzay Anteni insanda bir atomun büyüklüğünden daha az bir etki oluşturan bu yer çekimi dalgalarını tespit etmeyi umuyor.
Karadeliklerin birleşme süreci bazen yıllar boyunca bolca yer çekimi dalgası oluşturmakta. Karadeliklerin çekim alanı ışığın bile kaçamayacağı kadar güçlüdür ve zaman mekanı değiştirir. Bu zaman mekan kayması simülasyonu oluşturmanın ana sorun kaynağıdır. Yoğunluk sonsuza yaklaştıkça zaman durabilir. Bu tür değişkenler simülasyonun çalışmamasına neden olabilir. Bu büyük kütlelerin çarpışması, kütlelerin büyüklüğüne bağlı olarak, değişik dalga boylarında ve güçlerde yer çekimi dalgaları oluşturuyor. Araştırma grubu kendi etrafında dönmeyen eşit kütlelere sahip karadeliklerin değişik noktalardan başlayarak son 2-5 arası yörüngelerini simüle etmeyi başardılar.Her simülasyonda, başlangıç noktasından bağımsız olarak, karadelikler kararlı yörüngeler izlediler ve çarpışmadan önce ve sonraki yer çekimi dalgalarına eş dalgalar oluşturdular. Bu benzersiz kararlılık ve tekrarlanabilirlik Einstein'ın teorisini destekler nitelikteydi. Araştırma grubu hala karadeliklerin birleşme safhasını simüle etmeye çalışıyorlar.
Kaynak: Bilimblog (NASA)
Yer çekimi nasıl bulundu?
Yer çekimi kuvvetinin önemi nedir?
Merkür'de yer çekimi kuvveti ne kadardır?
Karadeliklerin Birleşimiyle Oluşan Yer Çekimi Dalgaları
Bilim insanları, yer çekimini ve evreni anlama yolunda muazzam bir keşif yaptıklarını açıkladı. Albert Einstein'ın kuramlarından 100 yıl sonra, onun tüm evrene yayıldığını söylediği yer çekimi dalgaları nihayet gözlemlendi. Yer çekimi dalgalarını "görebilmenin" Büyük Patlama'dan başlayarak uzayın pekçok sırrını çözmekte faydalı olacağı ifade ediliyor. Projenin Avrupa'daki lideri olan Max Planck Yer Çekimi Fiziği Enstitüsü'nden Profesör Karsten Danzmann, Higgs bozonunun bulunuşu kadar önemli bir keşif yaptıklarını, bu keşfin DNA'nın yapısının anlaşılması ile bir tutulması gerektiğini söyledi. Konuyla ilgili akla gelen sorular ve yanıtları ise şöyle,
1) Yer çekimi dalgaları nedir?
Uzay-zamandaki dalgalar. İki büyük karadeliğin çarpışması gibi şiddetli olaylarla doğuyor. Örneğin bir havuza taş atıldığında yüzeyinde oluşan halkalar gibi dağılmaya başlıyorlar.Işık hızıyla hareket eden bu dalgalar zamanla yalnızca galaksiye değil, uzay-zamanın tümüne yayılıyor.Başka açılardan da ışığa benzeyen bu dalgaların, ışıktan önemli bir farkları var: Onun gibi başka cisimler tarafından saçılmıyor ya da emilmiyorlar. Yani bozulmadan kalıyorlar. Bu nedenle de bilim insanları onlara "Mükemmel haberciler" diyor. Bu dalgalarla gönderilen mesaj, aradan milyonlarca yıl da geçse ilk günkü gibi kalıyor.
2) Bu keşif ne işe yarayacak?
Keşfi yapan Ligo İşbirliği adlı uluslararası ekip, gözlemlerinin astronomide çığır açacağını ve nihayetinde Büyük Patlama'yı anlamamıza yardımcı olacağını söylüyor. Çünkü yer çekimi dalgalarının ilk olarak evrenin oluştuğu anda meydana geldikleri ve hala uzayda dolaştıkları tahmin ediliyor. Profesör Stephen Hawking, BBC'ye verdiği özel mülakatta bunun bilim tarihine geçecek bir an olduğunu söyledi.
Karadelikler konusunda uzman olan Hawking, "Yer çekimi dalgaları, evrene bakmanın yepyeni bir yolunu sunacak bize. Onları saptayabilir olmamız, astronomide devrime neden olabilir." dedi ve ekledi: "Einstein'ın İzafiyet Teorisi'ni sınamanın yanı sıra, evrenin tarihi boyunca oluşmuş tüm karadelikleri görmeyi umabiliriz. Hatta Büyük Patlama sırasındaki evrenden kalıntıları bile görmek mümkün olabilir."
3) Bilim insanları nelere bakacaklar?
Keşfin özellikle uzayın "Karanlık Evren" denilen ve bugün elimizde olan teleskoplarla göremediğimiz daha büyük olan bölümünü anlamakta işe yarayacağı umuluyor. Karadelikler ve nötron yıldızları ilk bakılacak yerler olacak. Ama tabi asıl, uzayın derinliklerinde geçmişin ve "Büyük Patlama"nın izleri aranacak. Bilim çevreleri bu imkanın yepyeni bir kuşağı bilimsel araştırmalara yönelteceği umudunu da dile getiriyor.
4) Araştırma nasıl yapıldı?
Dünyanın çeşitli yerlerindeki laboratuvarlar, yıllardır L şeklindeki uzun tüneller boyunca lazer ışıkları yollayarak uzay-zamanın dokusundaki dalgalanmaları saptamaya çalışıyordu. Dalgaların izi, interferometre adı verilen aletlerle ölçülen, bir atomun büyüklüğünden kat kat ufak değişimlerde arandı. Sonunda ilk gözlem, Dünya'ya bir milyardan fazla ışık yılı uzaklıkta iki karadeliğin çarpışması sırasında yapıldı. üstelik karadeliklerin birleşmesi ABD'de Washington ve Louisiana eyaletlerindeki iki ayrı LIGO ( Lazer İnterferometre Yer Çekimi Dalgası Gözlemevi) laboratuvarında birden, 14 Eylül 2015'te, 13:51'de saptandı. Yani interferometreler bir milyar yıldan fazla bir süre önce yaşanan olayı kaydedebildi.
5) Gerçekten ilk kez mi görüldüler?
2014 yılında Antarktika'daki BICEP-2 teleskobuyla çalışan araştırmacılar ilk keşfi yaptıklarını sanarak bilim dünyasını heyecanlandırdı. Ancak iki hafta kadar sonra, yanlış analiz yaptıkları ortaya çıktı.
6) Einstein ne demişti?
İzafiyet Teorisi'ni yazarken ortaya attığı kuramlardan birinde, tüm evrenin yer çekimi dalgalarıyla kaplı olduğunu söylemişti. Einstein'a göre uzayda bir bölgedeki yer çekimi ani bir olay sonucu değişirse, o bölgeden uzaya ışık hızıyla yer çekimi enerjisi dalgaları yayılır. Bu dalgalar da uzayda geçtikleri yerleri gerer ya da sıkıştırır. Fakat Einstein Bu dalgaların fiziksel varlığını saptamanın hiç mümkün olmayacağını yazmıştı ama yanıldı.
Kaynak: BBC (11 Şubat 2016)
Bilim insanları, yer çekimini ve evreni anlama yolunda muazzam bir keşif yaptıklarını açıkladı. Albert Einstein'ın kuramlarından 100 yıl sonra, onun tüm evrene yayıldığını söylediği yer çekimi dalgaları nihayet gözlemlendi. Yer çekimi dalgalarını "görebilmenin" Büyük Patlama'dan başlayarak uzayın pekçok sırrını çözmekte faydalı olacağı ifade ediliyor. Projenin Avrupa'daki lideri olan Max Planck Yer Çekimi Fiziği Enstitüsü'nden Profesör Karsten Danzmann, Higgs bozonunun bulunuşu kadar önemli bir keşif yaptıklarını, bu keşfin DNA'nın yapısının anlaşılması ile bir tutulması gerektiğini söyledi. Konuyla ilgili akla gelen sorular ve yanıtları ise şöyle,
1) Yer çekimi dalgaları nedir?
Uzay-zamandaki dalgalar. İki büyük karadeliğin çarpışması gibi şiddetli olaylarla doğuyor. Örneğin bir havuza taş atıldığında yüzeyinde oluşan halkalar gibi dağılmaya başlıyorlar.Işık hızıyla hareket eden bu dalgalar zamanla yalnızca galaksiye değil, uzay-zamanın tümüne yayılıyor.Başka açılardan da ışığa benzeyen bu dalgaların, ışıktan önemli bir farkları var: Onun gibi başka cisimler tarafından saçılmıyor ya da emilmiyorlar. Yani bozulmadan kalıyorlar. Bu nedenle de bilim insanları onlara "Mükemmel haberciler" diyor. Bu dalgalarla gönderilen mesaj, aradan milyonlarca yıl da geçse ilk günkü gibi kalıyor.
2) Bu keşif ne işe yarayacak?
Keşfi yapan Ligo İşbirliği adlı uluslararası ekip, gözlemlerinin astronomide çığır açacağını ve nihayetinde Büyük Patlama'yı anlamamıza yardımcı olacağını söylüyor. Çünkü yer çekimi dalgalarının ilk olarak evrenin oluştuğu anda meydana geldikleri ve hala uzayda dolaştıkları tahmin ediliyor. Profesör Stephen Hawking, BBC'ye verdiği özel mülakatta bunun bilim tarihine geçecek bir an olduğunu söyledi.
Karadelikler konusunda uzman olan Hawking, "Yer çekimi dalgaları, evrene bakmanın yepyeni bir yolunu sunacak bize. Onları saptayabilir olmamız, astronomide devrime neden olabilir." dedi ve ekledi: "Einstein'ın İzafiyet Teorisi'ni sınamanın yanı sıra, evrenin tarihi boyunca oluşmuş tüm karadelikleri görmeyi umabiliriz. Hatta Büyük Patlama sırasındaki evrenden kalıntıları bile görmek mümkün olabilir."
3) Bilim insanları nelere bakacaklar?
Keşfin özellikle uzayın "Karanlık Evren" denilen ve bugün elimizde olan teleskoplarla göremediğimiz daha büyük olan bölümünü anlamakta işe yarayacağı umuluyor. Karadelikler ve nötron yıldızları ilk bakılacak yerler olacak. Ama tabi asıl, uzayın derinliklerinde geçmişin ve "Büyük Patlama"nın izleri aranacak. Bilim çevreleri bu imkanın yepyeni bir kuşağı bilimsel araştırmalara yönelteceği umudunu da dile getiriyor.
4) Araştırma nasıl yapıldı?
Dünyanın çeşitli yerlerindeki laboratuvarlar, yıllardır L şeklindeki uzun tüneller boyunca lazer ışıkları yollayarak uzay-zamanın dokusundaki dalgalanmaları saptamaya çalışıyordu. Dalgaların izi, interferometre adı verilen aletlerle ölçülen, bir atomun büyüklüğünden kat kat ufak değişimlerde arandı. Sonunda ilk gözlem, Dünya'ya bir milyardan fazla ışık yılı uzaklıkta iki karadeliğin çarpışması sırasında yapıldı. üstelik karadeliklerin birleşmesi ABD'de Washington ve Louisiana eyaletlerindeki iki ayrı LIGO ( Lazer İnterferometre Yer Çekimi Dalgası Gözlemevi) laboratuvarında birden, 14 Eylül 2015'te, 13:51'de saptandı. Yani interferometreler bir milyar yıldan fazla bir süre önce yaşanan olayı kaydedebildi.
5) Gerçekten ilk kez mi görüldüler?
2014 yılında Antarktika'daki BICEP-2 teleskobuyla çalışan araştırmacılar ilk keşfi yaptıklarını sanarak bilim dünyasını heyecanlandırdı. Ancak iki hafta kadar sonra, yanlış analiz yaptıkları ortaya çıktı.
6) Einstein ne demişti?
İzafiyet Teorisi'ni yazarken ortaya attığı kuramlardan birinde, tüm evrenin yer çekimi dalgalarıyla kaplı olduğunu söylemişti. Einstein'a göre uzayda bir bölgedeki yer çekimi ani bir olay sonucu değişirse, o bölgeden uzaya ışık hızıyla yer çekimi enerjisi dalgaları yayılır. Bu dalgalar da uzayda geçtikleri yerleri gerer ya da sıkıştırır. Fakat Einstein Bu dalgaların fiziksel varlığını saptamanın hiç mümkün olmayacağını yazmıştı ama yanıldı.
Kaynak: BBC (11 Şubat 2016)
YORUMLAR