10 yıllık kütleçekim dalgası astronomisinden sonra, evrene bakan bir sonraki yeni göz ne olacak?
Son on yıldır, LIGO (Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalgası Gözlemevi) sayesinde kütle çekim dalgası astronomisi, kara deliklerin ve nötron yıldızlarının çarpışması gibi şaşırtıcı kozmik olaylara gözlerimizi açtı. Ancak bu gözlemevi, astronomiye yaptığı muazzam katkıya rağmen, şu anda tehdit altında.
LIGO, Galileo Galilei'nin 1609'da kendi yaptığı teleskobu gökyüzüne çevirmesinden bu yana kozmosa bakış açımızı değiştiren devrim niteliğindeki uzun bir dizi aletin sonuncusudur.
İtalyan gökbilimcinin aleti, gök cisimlerine ilişkin anlayışımızı tanrılardan uydulara, gezegenlere ve yıldızlara kadar dönüştürmeye yardımcı oldu.
O zamandan bu yana teleskoplar devasa boyutlara ulaştı ve bazı durumlarda mümkün olan en net görüntüyü elde etmek için uzaya fırlatıldılar.
Görünür ışığın ötesinde astronominin şafağı1932'de, Karl Jansky'nin tesadüfi bir keşfi sayesinde evrene yeni bir bakış açısı geldi. ABD'deki Bell Laboratuvarları'ndan genç bir mühendis olan Jansky, kısa dalga transatlantik ses iletişimindeki statik parazitin kaynağını araştırıyordu. Aylar boyunca, bu parazitin gökyüzünde yavaşça hareketini izledi.
Gürültülü statik kaynağının, Güneş Sistemimizin dışında, Samanyolu Galaksimizin merkezinden geldiği sonucuna vardı ve böylece radyo astronomisi doğdu.
Evren, radyo gözlerle baktığımızda çok daha aktif bir yer haline geldi. Radyo dalgaları insan gözüyle görülemez, ancak süpernova patlamaları, hızla dönen nötron yıldızları ve çarpışan galaksiler gibi evrendeki en enerjik olaylardan bazıları tarafından yayılırlar.
Diğer aletler X ışınları, morötesi ışık ve kızılötesi radyasyonu kullanarak evrenin sınırlarını ve zamanın başlangıcını görebilen James Webb Uzay Teleskobu gibi aletler aracılığıyla elektromanyetik spektrumun ötesini görürler.
Her yeni enstrüman geliştirildiğinde evrenin yeni yönleri ortaya çıkar.
Elektromanyetik spektrumun ötesindeOntario, Sudbury'deki Sudbury Nötrino Gözlemevi (SNO), Güneş'in yaydığı görünmez nötrinoların, tıpkı bir pencereden geçen ışık gibi Dünya'nın içinden geçtiğini keşfetti. Bu keşif, Kanadalı fizikçi Art McDonald'a 2015 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü kazandırdı.
Son zamanlarda Sudbury'deki nötrino gözlemevi, daha egzotik nötrinoları tespit edip onlar hakkında bilgi edinme olanağı sağlayan bir yükseltmeden geçti.
Einstein, büyük kütleli nesnelerin kütle çekim kuvvetinin, bir gölete bir kaya parçası atıldığında yüzeyinde oluşan dalgalanmalar gibi, uzayın kendisinin de çarpıtılabileceğini öngördüğünde, kütle çekim dalgalarının tespit edilebileceğine inanmıyordu çünkü bunlar inanılmaz derecede küçük olacaktı.
Tek bir atomun boyutunu, minik çekirdeğini ve içindeki daha da küçük protonları hayal etmek yeterince zor. Şimdi de uzay-zamanda bir protonun genişliğinden 10.000 kat daha küçük bir bozulma gördüğünüzü hayal edin! Einstein'ın onları asla göremeyeceğimizi düşünmesine şaşmamalı.
Yıllar süren araştırmalar ve olağanüstü mühendislik çalışmaları sayesinde LIGO, 2015 yılında, lazer ışınlarının bölünerek aynalardan yansıdığı ve birbirlerine 90 derecelik açıyla yerleştirilmiş dört kilometre uzunluğundaki tünellerde oluşan ikiz tesisler kullanarak aynı tespiti gerçekleştirdi. Yerçekimi dalgaları Dünya'dan geçerken, uzay-zaman dokusunun bir yönde uzamasına, diğer yönde ise inanılmaz derecede küçük ama ölçülebilir bir miktarda kısalmasına neden olur.
Daha da dikkat çekici olanı ise bu dalgaların, 1,3 milyar ışık yılı uzaklıktaki bir galaksinin merkezindeki iki kara deliğin çarpışmasından kaynaklanmış olması.
Trump'ın kesintileri gelecekteki çalışmaları tehdit ediyorYerçekimi dalgalarının güzelliği, ışığın aksine, gaz ve toz bulutları tarafından kesintiye uğramadan tüm evrende seyahat etmeleridir. Bu yeni yerçekimi penceresi, LIGO ve İtalya'daki Virgo ve Japonya'daki Kamioka Yerçekimi Dalgası Dedektörü (KAGRA) gibi dünyanın dört bir yanındaki diğer dedektörlerin uluslararası çabaları sayesinde yüzlerce başka olayı da ortaya çıkarmıştır.
LIGO'nun 10. yıl dönümü, ABD Başkanı Donald Trump'ın Ulusal Bilim Vakfı'na (NSF) ayırdığı 2026 bütçesini yarıdan fazla azaltması nedeniyle vakfın iki LIGO dedektöründen birini kapatması gerekebileceği ve bu durumun vakfın genel erişim ve yeteneklerini ciddi şekilde sınırlayabileceği bir döneme denk geliyor.
Hem ABD hem de Avrupa'daki ekipler, hem karada hem de uzayda yeni nesil kütleçekim dalgası dedektörleri geliştirme planları üzerinde çalışıyor. Eğer bu çalışmalar devam ederse, mevcut dedektörlerden çok daha hassas olacaklar ve bilim insanlarının daha sessiz astronomik olayları bile dinlemelerine olanak tanıyacaklar.
Evrenin çözülmemiş gizemleri hala varPeki gökyüzünde açılmayı bekleyen bir sonraki göz ne olacak?
Tüm galaksileri çevreleyen, göremediğimiz bir şey var. Orada olduğunu biliyoruz çünkü galaksilere kütleçekim kuvveti uyguluyor, ancak teleskoplarda görünmüyor. Bilim insanları şimdilik buna karanlık madde diyor. Ne olduğu bilinmiyor, ancak evrendeki tüm maddenin yaklaşık %25'ini oluşturuyor.
Sonra, evrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olan gizemli bir güç olan karanlık enerji var. Evrendeki tüm enerji ve maddenin yaklaşık %70'ini oluşturuyor ve yine ne olduğunu bilmiyoruz.
Başka bir deyişle, gördüğümüz evren, gerçekte var olanın yalnızca yüzde beşini oluşturuyor.
Kanada, Sudbury'deki genişletilmiş SNOLAB yeraltı tesislerinde bulunan bir düzineden fazla yeni dedektörle karanlık madde sorununu çözmede öncü konumda. Kim bilir? Belki de karanlık madde gizemini çözen ilk biz oluruz.
Bu hafta Quirks & Quarks'ta duyacağınız gibi, keşfedilecek daha çok şey var.
cbc.ca
