aloisnebel
Profesör
- Katılım
- 30 Ağustos 2012
- Mesajlar
- 2,523
- Reaksiyon puanı
- 4
- Puanları
- 218
Rekorlar sahibi atarca, genel görecelik sınamalarını yepyeni mecralara taşıyor. Avrupa Güney Gözlemevinin (ESO) teleskopları tarafından keşfedilen yeni bir çift yıldız sistemi, Einsteinın genel görecelik kuramını sınamak için benzersiz bir fırsat sunuyor. Analizler, Einsteinın teorisiyle hem uyuşan hem de çelişen sonuçlar verdi.
Gökbilimciler Dünya üzerindeki pek çok radyo teleskobunun yanı sıra ESO'nun Çok Büyük Teleskobu'nu (VLT), bir beyaz cüce ile şimdiye kadar bilinenlerin içinde en büyük kütleye sahip nötron yıldızından oluşan sıradışı çift yıldız sistemini incelemek için kullandı.
Bu tuhaf yeni çift yıldız, Einstein'in kütleçekim kuramı olan genel göreceliği şimdiye kadar mümkün olmamış yollarla sınamamıza imkân veriyor. Şu ana kadar yapılan gözlemler, genel göreceliğin öngörüleriyle tamamen uyumlu ve diğer bazı alternatif kuramlarla ise uyumsuz sonuçlar verdi. Araştırmanın kapsamlı sonuçları, Science dergisinde yayınlanacak.
Uluslararası bir ekip, kendi etrafında saniyede 25 kere dönen sıradışı büyük kütleye sahip bir nötron yıldızı keşfetti. Eş yıldızı olan beyaz cücenin etrafında her 2,5 saatte bir dönen nötron yıldızı, beyaz cüceyle beraber tuhaf bir çift yıldız sistemi oluşturuyor.
Sistemdeki nötron yıldızı, aynı zamanda Dünya'daki radyo teleskoplarınca algılanabilen radyo dalgaları yayan bir atarca (pulsar). Bu sıradışı çift, kendi başına bile ilginç olmakla birlikte, aynı zamanda fiziksel kuramların sınırlarını sınamak için de eşsiz bir laboratuvar özelliği görüyor.
Pulsarlar ömürlerinin sonuna gelen büyük kütleli yıldızların süpernova şeklindeki patlamaları sonrasında geride kalan nötron yıldızlarıdır. Bunlar kilometre mertebesinde çok küçük bir alanda sıkışmış oldukça yoğun maddeye sahip ölü yıldızlardır.
YIKILMASI GEREKEN KURAM
PSR J0348+0432 olarak adlandırılan bu atarca, bir süpernova kalıntısı. Güneş'ten neredeyse iki kat ağır ama sadece 20 kilometre civarında bir çapa sahiptir. Yüzeyindeki kütleçekimi, Dünya'nın yüzeyindeki kütleçekiminin 300 milyar katından daha kuvvetlidir ve merkezindeki her şeker küpü kadar hacimde bir milyar tondan fazla madde sıkışık hâlde bulunmaktadır.
Atarcanın eş yıldızı olan beyaz cüce ise sadece biraz daha az sıradışı. Beyaz cüce, atmosferini kaybetmiş ve yavaşça soğumasını sürdüren çok daha hafif bir yıldızın parlayan kalıntısı olma özelliği taşıyor.
Almanyanın Bonn kentindeki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'nden (MPIfR) John Antoniadis, Bu sistemi, beyaz cüceden gelen ışıktaki beyaz cücenin atarca çevresindeki hareketinden kaynaklanan değişimleri bulmak için ESO'nun Çok Büyük Teleskopu ile gözlüyordum... Hızlı bir ilk analiz atarcanın epey ağır olduğunu fark etmemi sağladı. Atarca, Güneş'in iki katı kütleye sahip ki bu onu şimdiye kadar bildiklerimiz içinde en büyük kütleli nötron yıldızı yapıyor ve de temel fizik için mükemmel bir laboratuvar hâline getiriyor ifadesini kullandı.
Kütleçekimini, uzay-zamanda kütle ve enerji tarafından meydana getirilen eğriliklerin bir neticesi olarak açıklayan Einstein'in genel görecelik kuramı, ilk kez ortaya konulduğu neredeyse 100 yıldan beri tüm sınamalardan alnının akıyla geçti. Ancak bu kuram, son sözü söylüyor olmamalıdır ve nihayetinde yıkılması gerekiyor.
SANİYENİN 8 MİLYONDA BİRİ KADAR DEĞİŞİMİ ÖLÇÜYORUZ
Fizikçiler, genel görecelikten farklı öngörülere sahip başka kütleçekim kuramları geliştirdiler. Bu alternatif kuramların bazıları için öngörülen farklar ancak Güneş Sistemi'nde bulunmayan son derece güçlü kütleçekim alanlarında kendini belli edebilir. Kütleçekim bakımından PSR J0348+0432, Einstein'in büyük hassasiyetli genel görecelik sınamaları için kullanılan diğer atarcalarla kıyaslandığında bile gerçekten sıradışı bir cisim.
Böyle kuvvetli kütleçekim alanlarında cismin kütlesindeki ufak artışlar bile cisim çevresindeki uzay-zamanda büyük değişimlere sebep olur. Şimdiye kadar gökbilimciler PSR J0348+0432 gibi böyle büyük kütleli bir nötron yıldızının varlığı hâlinde ne olabileceğini bilmiyordu. Bu cisim, sınamaları yeni mecralara sürüklemek için eşsiz bir fırsat sağlıyor.
Araştırma ekibi, beyaz cücenin Çok Büyük Teleskop gözlemlerini radyo teleskoplarından elde edilen atarcanın yüksek zamanlama hassasiyetine sahip gözlemleriyle bir arada çalışmıştır. Böyle yakın bir çift, kütleçekim dalgası yayar ve enerji kaybeder. Bu enerji kaybı yörünge periyodunun çok az da olsa değişmesine sebep olur ve bu değişimle ilgili genel görecelik ve diğer rakip kuramların öngörüleri farklıdır.
Ekibin başka bir üyesi Paulo Freire, Bizim radyo gözlemlerimiz o kadar hassas ki daha şimdiden, tamı tamına Einstein'ın kuramının öngörüsü olan, yörünge periyodundaki yılda, saniyenin 8 milyonda biri kadarlık değişimleri ölçebiliyoruz yorumunda bulundu.
Bu keşif, ilgi çekici eşsiz cisimle ilgili ayrıntılı çalışmaların henüz başlangıcı olarak kabul ediliyor. Gökbilimciler, bu cisimden genel göreceliği daha da hassas şekilde sınamak için yararlanmaya ileride de devam edeceklerdir.
KAYNAK
Gökbilimciler Dünya üzerindeki pek çok radyo teleskobunun yanı sıra ESO'nun Çok Büyük Teleskobu'nu (VLT), bir beyaz cüce ile şimdiye kadar bilinenlerin içinde en büyük kütleye sahip nötron yıldızından oluşan sıradışı çift yıldız sistemini incelemek için kullandı.
Bu tuhaf yeni çift yıldız, Einstein'in kütleçekim kuramı olan genel göreceliği şimdiye kadar mümkün olmamış yollarla sınamamıza imkân veriyor. Şu ana kadar yapılan gözlemler, genel göreceliğin öngörüleriyle tamamen uyumlu ve diğer bazı alternatif kuramlarla ise uyumsuz sonuçlar verdi. Araştırmanın kapsamlı sonuçları, Science dergisinde yayınlanacak.
Uluslararası bir ekip, kendi etrafında saniyede 25 kere dönen sıradışı büyük kütleye sahip bir nötron yıldızı keşfetti. Eş yıldızı olan beyaz cücenin etrafında her 2,5 saatte bir dönen nötron yıldızı, beyaz cüceyle beraber tuhaf bir çift yıldız sistemi oluşturuyor.
Sistemdeki nötron yıldızı, aynı zamanda Dünya'daki radyo teleskoplarınca algılanabilen radyo dalgaları yayan bir atarca (pulsar). Bu sıradışı çift, kendi başına bile ilginç olmakla birlikte, aynı zamanda fiziksel kuramların sınırlarını sınamak için de eşsiz bir laboratuvar özelliği görüyor.
Pulsarlar ömürlerinin sonuna gelen büyük kütleli yıldızların süpernova şeklindeki patlamaları sonrasında geride kalan nötron yıldızlarıdır. Bunlar kilometre mertebesinde çok küçük bir alanda sıkışmış oldukça yoğun maddeye sahip ölü yıldızlardır.
YIKILMASI GEREKEN KURAM
PSR J0348+0432 olarak adlandırılan bu atarca, bir süpernova kalıntısı. Güneş'ten neredeyse iki kat ağır ama sadece 20 kilometre civarında bir çapa sahiptir. Yüzeyindeki kütleçekimi, Dünya'nın yüzeyindeki kütleçekiminin 300 milyar katından daha kuvvetlidir ve merkezindeki her şeker küpü kadar hacimde bir milyar tondan fazla madde sıkışık hâlde bulunmaktadır.
Atarcanın eş yıldızı olan beyaz cüce ise sadece biraz daha az sıradışı. Beyaz cüce, atmosferini kaybetmiş ve yavaşça soğumasını sürdüren çok daha hafif bir yıldızın parlayan kalıntısı olma özelliği taşıyor.
Almanyanın Bonn kentindeki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'nden (MPIfR) John Antoniadis, Bu sistemi, beyaz cüceden gelen ışıktaki beyaz cücenin atarca çevresindeki hareketinden kaynaklanan değişimleri bulmak için ESO'nun Çok Büyük Teleskopu ile gözlüyordum... Hızlı bir ilk analiz atarcanın epey ağır olduğunu fark etmemi sağladı. Atarca, Güneş'in iki katı kütleye sahip ki bu onu şimdiye kadar bildiklerimiz içinde en büyük kütleli nötron yıldızı yapıyor ve de temel fizik için mükemmel bir laboratuvar hâline getiriyor ifadesini kullandı.
Kütleçekimini, uzay-zamanda kütle ve enerji tarafından meydana getirilen eğriliklerin bir neticesi olarak açıklayan Einstein'in genel görecelik kuramı, ilk kez ortaya konulduğu neredeyse 100 yıldan beri tüm sınamalardan alnının akıyla geçti. Ancak bu kuram, son sözü söylüyor olmamalıdır ve nihayetinde yıkılması gerekiyor.
SANİYENİN 8 MİLYONDA BİRİ KADAR DEĞİŞİMİ ÖLÇÜYORUZ
Fizikçiler, genel görecelikten farklı öngörülere sahip başka kütleçekim kuramları geliştirdiler. Bu alternatif kuramların bazıları için öngörülen farklar ancak Güneş Sistemi'nde bulunmayan son derece güçlü kütleçekim alanlarında kendini belli edebilir. Kütleçekim bakımından PSR J0348+0432, Einstein'in büyük hassasiyetli genel görecelik sınamaları için kullanılan diğer atarcalarla kıyaslandığında bile gerçekten sıradışı bir cisim.
Böyle kuvvetli kütleçekim alanlarında cismin kütlesindeki ufak artışlar bile cisim çevresindeki uzay-zamanda büyük değişimlere sebep olur. Şimdiye kadar gökbilimciler PSR J0348+0432 gibi böyle büyük kütleli bir nötron yıldızının varlığı hâlinde ne olabileceğini bilmiyordu. Bu cisim, sınamaları yeni mecralara sürüklemek için eşsiz bir fırsat sağlıyor.
Araştırma ekibi, beyaz cücenin Çok Büyük Teleskop gözlemlerini radyo teleskoplarından elde edilen atarcanın yüksek zamanlama hassasiyetine sahip gözlemleriyle bir arada çalışmıştır. Böyle yakın bir çift, kütleçekim dalgası yayar ve enerji kaybeder. Bu enerji kaybı yörünge periyodunun çok az da olsa değişmesine sebep olur ve bu değişimle ilgili genel görecelik ve diğer rakip kuramların öngörüleri farklıdır.
Ekibin başka bir üyesi Paulo Freire, Bizim radyo gözlemlerimiz o kadar hassas ki daha şimdiden, tamı tamına Einstein'ın kuramının öngörüsü olan, yörünge periyodundaki yılda, saniyenin 8 milyonda biri kadarlık değişimleri ölçebiliyoruz yorumunda bulundu.
Bu keşif, ilgi çekici eşsiz cisimle ilgili ayrıntılı çalışmaların henüz başlangıcı olarak kabul ediliyor. Gökbilimciler, bu cisimden genel göreceliği daha da hassas şekilde sınamak için yararlanmaya ileride de devam edeceklerdir.
KAYNAK
