İki Nötron Yıldızının Birleşmesi Sonucu Oluşan Kütleçekimsel Dalgalar Keşfedildi
17 Ağustos 2017’de ABD’deki LIGO ve İtalya’daki Virgo dedektörleri kütleçekimsel dalga sinyalleri tespit etti. Kütleçekimsel dalgalardan yaklaşık 2 saniye sonra NASA’nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu aynı doğrultuda kısa süreli gama ışını patlaması gözlemledi.
17 Ağustos 2017’de ABD’deki LIGO ve İtalya’daki Virgo dedektörleri kütleçekimsel dalga sinyalleri tespit etti. Kütleçekimsel dalgalardan yaklaşık 2 saniye sonra NASA’nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu aynı doğrultuda kısa süreli gama ışını patlaması gözlemledi.
Kütleçekimsel dalgalar ilk kez Eylül 2015’te ABD’deki Lazer Girişimölçer Kütleçekimsel Dalga Gözlemevi (LIGO) dedektörleri tarafından gözlemlenmişti. Dalgaların iki karadeliğin birleşmesi sırasında yayıldığı tahmin ediliyordu. Bu tarihten sonra kütleçekimsel dalgalar üç kez daha gözlemlendi.
Ağustos ayındaki dördüncü gözlemde dalgalar LIGO dedektörlerinin yanı sıra Avrupa Kütleçekimsel Dalga Gözlemevi’nde kurulu Virgo dedektörleri tarafından da tespit edilmişti. Bu gözlemlerin tamamında tespit edilen kütleçekimsel dalgaların kaynağının karadeliklerin birleşmesi olduğu tahmin ediliyordu. Ancak GW170817 olarak isimlendirilen kozmik olaydan sonra ilk defa kütleçekimsel dalgalarla birlikte, aynı kaynaktan yayıldığı düşünülen elektromanyetik radyasyon da tespit edildi.
Kütleçekimsel dalgalar güçlü kozmik olaylar, örneğin karadeliklerin ya da nötron yıldızlarının birleşmesi, sonucunda uzayzamanın dokusunda ortaya çıkan dalgalanmalardır. Kuramsal olarak, nötron yıldızlarının birleşmesi sonucu kütleçekimsel dalgalarla birlikte kısa süreli gama ışınlarının da açığa çıkacağı öngörülüyor.
Son gözlemde kütleçekimsel dalgaların ABD’deki ve İtalya’daki dedektörler tarafından tespit edilebilmesi, dalgaların kaynağının konumunun yüksek kesinlikle belirlenmesine imkân sağladı. Gözlemler kütleçekimsel dalgaların ve kısa süreli gama ışını patlamasının kaynağının, 130 milyon ışık yılı uzaktaki NGC 4993 gökadasında birbirlerinin etrafında dönerek hareket eden iki nötron yıldızının birleşmesi olduğunu gösterdi. Nötron yıldızlarının kütlelerinin Güneş’inkinin 1,1 ve 1,6 katı olduğu tahmin ediliyor.
Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu tarafından tespit edilen gama ışını gözlemi daha sonra Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Integral Teleskobu tarafından doğrulandı. Bu gözlemden sonra bilim insanları kütleçekimsel dalgaların ve kısa süreli gama ışını patlamasının kaynağının bulunduğu noktayı, aralarında Hubble Uzay Teleskobu’nun da olduğu farklı teleskoplarla gözlemlemeye devam etti. Bu süreçte GW170817’den gama ışınlarından X-ışınlarına, görünür dalga boyundaki ışınlardan radyo dalga boyundaki ışınlara farklı dalga boylarında elektromanyetik radyasyon yayıldığı tespit edildi.
Araştırmaların sonunda beş farklı dergide - Physical Review Letters, Science, Nature, Nature Astronomy ve Astrophysical Journal Letters - 30’dan fazla makale yayımlandı.
Hubble tarafından elde edilen görüntülerde NGC 4993 gökadasında novadan daha parlak, süpernovadan daha sönük kilonova olarak isimlendirilen yapı gözlemlendi. Kuramsal olarak, kilonovaların iki nötron yıldızı ya da bir nötron yıldızı ile bir karadelik birleştiğinde oluştuğu öngörülüyordu.
GW170817’den elde edilen verilerin, kuramsal birçok öngörünün gözlemler yoluyla doğrulanmasının yanı sıra evrendeki atom numarası demirden daha büyük ağır elementlerin (örneğin gümüş, altın ve platin) nasıl oluştuğunun anlaşılmasında önemli bilgiler sağlayacağı düşünülüyor.
Ayrıntılı bilgi için aşağıdaki kaynakları inceleyebilirsiniz.
https://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature24153.html
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-missions-catch-first-light-from-a-gravitational-wave-event
