Yerçekimi dalgalarının tespiti, Einstein ve Hawking'in kara deliklerle ilgili 'kehanetini' doğruluyor.

Bilim insanları, bir kara delik çarpışmasından elde edilen en ayrıntılı yerçekimi dalgası sinyallerini kaydetti ve böylece Einstein ve Hawking'in kara deliklerle ilgili iki önemli tahminini ilk kez doğruladı.

İki kara delik birleştiğinde, uzayda yerçekimi dalgaları adı verilen dalgalanmalar oluştururlar. Dünya üzerindeki dedektörler bu sinyalleri "yakalayarak" bilim insanlarının evreni daha iyi anlamalarına yardımcı olur. - Fotoğraf: Maggie Chiang/Simons Foundation

Işık bile kaçamayacak kadar muazzam bir çekim gücüne sahip olan bu "kozmik canavarlar" olan kara delikler, uzun zamandır bilim insanları için büyüleyici bir konu olmuştur.

Albert Einstein'ın bir asırdan fazla önce ortaya attığı teorik çalışmalarında yer almasına ve 20. yüzyılda Stephen Hawking tarafından kapsamlı bir şekilde incelenmesine rağmen, kara delikler "görünmez" doğaları nedeniyle evrendeki en erişilmez konu olmaya devam etmektedir.

Yerçekimi dalgaları: kara deliklerin incelenmesinin sırrı.

2015 yılında, LIGO Yerçekimi Dalga Gözlemevi (ABD), uzak evrendeki iki kara deliğin çarpışması sonucu oluşan uzay ve zamandaki dalgalanmalar olan yerçekimi dalgalarını ilk kez tespit etti. Bu keşif, evreni gözlemlemek için "yeni bir bakış açısı açmaya" benzetildi ve aynı zamanda kara delikler hakkındaki teorileri doğrudan test etme fırsatı sağladı.

Ancak, ilk veriler bu iki temel tahmini doğrulamak için yeterince ayrıntılı değil.

Bunlardan biri Einstein'ın Kerr teorisidir . Genel görelilik kuramına göre, kara delikler yalnızca iki temel özellik ile tanımlanabilir: kütle ve dönüş. Diğer tüm özellikler, bir kara deliğe düşerken "kaybolur"; bu olgu "tüysüzlük teoremi" olarak bilinir.

İkinci olarak, Hawking'in Alan Teoremi var. Stephen Hawking, 1971'de, hiçbir şeyin kaçamayacağı sınır olan kara deliğin olay ufkunun alanının zaman içinde yalnızca sabit kalabileceğini veya artabileceğini, asla azalmayacağını öngörmüştü.

Bu, evrenin entropisinin (düzensizlik derecesinin) her zaman arttığını belirten termodinamiğin ikinci yasasına benzer bir ilke olarak görülmektedir.

On yıl sonra bir atılım

Sciencedaily'ye göre, uluslararası iş birliği LIGO-Virgo-KAGRA, Physical Review Letters dergisinde yeni araştırma sonuçları yayınladı. İki kara deliğin çarpışmasından (GW250114 olayı) kaynaklanan ve Güneş'in kütlesinin 63 katı kütleye sahip, saniyede 100 devir dönen süper kütleli bir kara delik oluşturan, şimdiye kadar kaydedilen en ayrıntılı yerçekimi dalgası sinyallerini elde ettiler.

Çığır açan teknolojik gelişmeler sayesinde bilim insanları, iki kara deliğin birleşmesinden önceki ve sonraki olayların "tam bir resmini" ilk kez elde ettiler. Bu verilerden yola çıkarak, aynı anda iki hipotezi doğruladılar:

Kara delikler, tıpkı Einstein'ın genel görelilik teorisinin öngördüğü gibi, kütleleri ve dönüşleriyle doğru bir şekilde tanımlanır.

Hawking'in alan teoremi uyarınca, olay ufkunun alanı birleşmeden sonra yalnızca artmıştır.

Einstein (sağda) ve Hawking (solda), kara deliklerin doğası hakkında doğru gözlemler yaptılar - Fotoğraf: MashableIndia

Kara deliklerden evrenin doğasına

Hawking teoreminin ispatı, kara delikler ve termodinamik arasında çarpıcı bir paralellik ortaya koymaktadır. Başka bir deyişle, bir kara deliğin yüzey alanının büyümesi, entropideki artışa benzer; bu da kara deliklerin, uzayın, zamanın ve hatta modern fiziğin en büyük çabası olan genel görelilik ve kuantum mekaniğini kuantum kütleçekimi içinde birleştirmenin doğasını daha derinlemesine anlamamızı sağlayan bir "matematiksel pencere" olabileceği anlamına gelir.

Araştırma ekibinin üyesi Maximiliano Isi şunları söyledi: "Bu, uzaydaki kara deliklerin Einstein'ın teorisinde tanımladığı şeye gerçekten benzediğine dair bugüne kadarki en net kanıt. Bir kara deliğin yüzey alanının benzer bir entropi modelini izlemesi, evrenin doğası açısından çok derin sonuçlar doğuruyor."

Önümüzdeki on yılda, yerçekimi dalgası dedektörleri bugünküne göre 10 kat daha hassas olacak. Lazer İnterferometre Uzay Anteni'nin halefi olan proje yapım aşamasında olup, galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklerden gelen titreşimleri yakalamayı vaat ediyor.

Einstein'ın kara delikleri matematiksel denklemler kullanarak tahmin etmesinin üzerinden 100 yıldan fazla, Hawking'in ise bunu teorik olarak kanıtlamasının üzerinden yarım yüzyıldan fazla zaman geçtikten sonra, insanlık artık onların haklı olduğunu kanıtlayan sinyalleri doğrudan "duymaya" ve "görmeye" başladı.

Daha önce sadece bilim kitaplarında var olan kara delikler, gökbilimcilerin gözleri önünde yavaş yavaş "gerçek" bir varlık haline geliyor ve kaydedilen her yerçekimi dalgası sinyali, insanlığın içinde yaşadığımız gizemli evreni daha iyi anlamasına yardımcı olmak için atılan bir adım anlamına geliyor.

Konuya geri dön

MINH HAI

Kaynak: https://tuoitre.vn/phat-hien-song-hap-dan-xac-nhan-tien-tri-cua-einstein-va-hawking-ve-ho-den-20250913075131812.htm