Yerçekimi dalgası tespiti, Einstein ve Hawking'in kara delikler hakkındaki 'kehanetini' doğruladı

Bilim insanları, kara delik çarpışmasından gelen en ayrıntılı kütle çekim dalgası sinyalini kaydettiler ve böylece Einstein ve Hawking'in kara delikler hakkındaki iki önemli öngörüsünün doğru olduğunu ilk kez doğrulamış oldular.

İki kara delik birleştiğinde, uzayda kütleçekim dalgaları adı verilen dalgalanmalar oluşur. Dünya'daki dedektörler bu sinyalleri "yakalayabilir" ve bilim insanlarının evreni daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir - Fotoğraf: Maggie Chiang/Simons Vakfı

Işığın bile kaçamadığı kadar güçlü çekim kuvvetlerine sahip "kozmik canavarlar" olan kara delikler, uzun zamandır bilim insanlarının ilgi odağı olan bir konu.

Yüz yıldan fazla bir süre önce Albert Einstein'ın teorik çalışmalarında ortaya çıkmasına ve 20. yüzyılda Stephen Hawking tarafından kapsamlı bir şekilde incelenmesine rağmen kara delikler, "görünmez" yapıları nedeniyle evrendeki en ulaşılmaz konu olmaya devam ediyor.

Yerçekimi dalgaları: Kara delik araştırmalarının kapısını açan anahtar

2015 yılında, LIGO Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (ABD), evrenin çok uzaklarındaki iki kara deliğin çarpışmasının neden olduğu uzay ve zamandaki dalgalanmalar olan yerçekimi dalgalarını ilk kez kaydetti. Bu keşif, evreni gözlemlemek için "yeni bir bakış açısı" olarak değerlendirildi ve aynı zamanda kara delikler hakkındaki teorileri doğrudan doğrulama fırsatı sağladı.

Ancak ilk veriler iki önemli öngörüyü doğrulayacak kadar ayrıntılı değil.

Bunlardan biri Einstein'ın Kerr Teorisi'dir . Genel göreliliğe göre kara delikler yalnızca iki temel özellik ile tanımlanabilir: kütle ve spin. Diğer tüm özellikler, kara deliğe düştüğünde "kaybolur"; bu, "saçsızlık teoremi" olarak bilinir.

İkincisi Hawking'in Alan Teoremi . Stephen Hawking, 1971 yılında bir kara deliğin olay ufkunun, yani hiçbir şeyin kaçamadığı sınırın alanının zamanla aynı kalabileceğini veya artabileceğini, asla azalmayacağını öngörmüştü.

Bu, evrenin entropisinin (düzensizlik derecesi) sürekli arttığını belirten termodinamiğin ikinci yasasına benzer bir ilke olarak kabul edilir.

On yıl sonra atılım

Sciencedaily'ye göre, uluslararası LIGO-Virgo-KAGRA işbirliği, yakın zamanda Physical Review Letters dergisinde yeni araştırma sonuçlarını yayınladı. İki kara deliğin çarpışmasından (GW250114 olayı) kaynaklanan ve Güneş'in kütlesinin 63 katı büyüklüğünde ve saniyede 100 kez dönen dev bir kara delik oluşturan şimdiye kadarki en ayrıntılı kütleçekim dalgası sinyalini kaydettiler.

Bilim insanları, son teknoloji sayesinde ilk kez iki kara deliğin birleşmesinden önce ve sonrasına dair "tam bir resim" elde ettiler. Bu verilerden yola çıkarak, aynı anda iki hipotezi doğruladılar:

Kara delikler, tıpkı Einstein'ın genel görelilik kuramında öngörüldüğü gibi, kesin olarak kütle ve spin ile tanımlanmaktadır.

Olay ufkunun alanı, Hawking'in alan teoremine uygun olarak, birleşmeden sonra artmaktadır.

Einstein (sağda) ve Hawking (solda) kara deliklerin doğası hakkında doğru değerlendirmelerde bulunmuşlardı - Fotoğraf: MashableIndia

Kara deliklerden evrenin doğasına

Hawking teoreminin ispatı, kara delikler ve termodinamik arasında inanılmaz bir benzerlik ortaya koyuyor. Başka bir deyişle, bir kara deliğin alanının büyümesi entropi artışına benzer; bu da kara deliklerin uzay, zaman ve modern fiziğin en büyük çabası olan genel görelilik ve kuantum mekaniğinin kuantum kütleçekimi teorisinde birleştirilmesinin doğasına dair anlayışımıza açılan bir "matematiksel pencere" olabileceğini gösteriyor.

Araştırma ekibinden Maximiliano Isi, "Bu, evrendeki kara deliklerin gerçekten Einstein'ın teorisine uyduğunun şimdiye kadarki en açık kanıtı," dedi. "Bir kara deliğin alanının entropi ile aynı yasaya uyması, evrenin doğası üzerinde derin etkilere sahiptir."

Önümüzdeki on yılda, kütleçekim dalgası dedektörleri bugünkünden 10 kat daha hassas olacak. Lazer İnterferometre Uzay Anteni teleskobunun halefi olan bu teleskop, galaksilerimizin merkezindeki süper kütleli kara deliklerden gelen titreşimleri algılayabileceğini vaat ediyor.

Einstein'ın kara delikleri matematiksel denklemlerle öngörmesinden 100 yıldan fazla, Hawking'in bunları teorik olarak kanıtlamasından ise yarım yüzyıldan fazla zaman sonra, insanlık artık bunların doğru olduğunu kanıtlayan sinyalleri doğrudan "duymaya" ve "görmeye" başladı.

Bir zamanlar yalnızca bilim kitaplarında var olan kara delikler, giderek gökbilimcilerin gözleri önünde "gerçek" varlıklar haline geliyor ve kaydedilen her kütle çekim dalgası sinyali, insanların içinde yaşadığı gizemli evreni daha iyi anlamalarına yardımcı olma yolunda atılmış bir adım niteliğinde.

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