Evrenin derinliklerinde, neyse ki bizden çok çok uzak yerlerde çok acayip şeyler oluyor. Kara delikleri biliyoruz. Konuştuk bol bol. Bu bir türlü anlayamadığımız karanlık dehlizler biz bunları konuşurken olay ufkuna yaklaşmaya cesaret eden her şeyi bir bilinmezliğe doğru çekerken çevresinde dolaşan ne var ne yok ışık hızına yakın bir hızla başını döndürüyor. Bir de nötron yıldızları var. Atanamamış kara delikler desek yeridir. Ama onu biraz daha iyi anlayabiliyoruz. Daha önce tüm çevresini aydınlatan ve ısıtan parlak bir yıldızın ölümünün ardından kendi içine çökmüş ve neredeyse sadece nötronları kalmış, görüp dokunabileceğimiz en yoğun şeyler.
İkisi de kendi başına ne dersek diyelim aklımızın sınırlarını zorlayan cisimler. Ve işte evrenin derinliklerinde, bir yerlerde, bazen bu ikisi çok tehlikeli bir yakınlaşma yaşayabiliyorlar. Titanların Karşılaşması. Sonucu ne olur bu çarpışmanın sizce? Akıl yürütürsek çok zorlanmayacağımız bir cevabı var bunun. Nötron yıldızına elveda. Ama artık neyse ki akıl yürütmemize de gerek yok. Bir kara delik ile bir nötron yıldızı karşılaşırsa ne olur ve bu tatsız karşılaşma nasıl biter biliyoruz.
2020 yılının ocak ayı bilim dünyası için harika bir aydı. Tabi o zamanlar salgının buralara geleceğinin farkında değildik. Neyse. Bu ay içinde bilim insanları LIGO ve Virgo adı verilen ve kütleçekim dalgalarını algılamak için tasarlanmış iki merkezden bir değil tam iki tane birleşme sinyali yakalamışlardı.
Keşfedilen iki ayrı olayda da bir kara delik ile bir nötron yıldızı karşı karşıya gelmiş ve bir anlamda bu tür araştırmalarda bu iki cismin dahil olduğu tüm kombinasyonlar tamamlanmıştı. Daha önce iki kara deliğin çarpışması ve iki nötron yıldızının çarpışması yakalanmıştı zira. Aslında LIGO ve Virgo işbirliği ile 2019 yılında bu çarpışmayı andıran bazı sinyaller yakalanmıştı ancak bazı belirsizlikler nedeniyle kesin bir sonuç çıkmamıştı. Ama artık kesindi. Nötron yıldızlarını yutan kara delikler gerçekti.
Tabi bu inanılmaz bir sürpriz ya da beklenmedik bir olay değildi. Ama işte artık elimizde kanıt vardı. Haziran ayında yayımlanan bu çalışmada görev alan LIGO araştırmacılarından Zsuzsa Marka da “işte kanıtımız” diyebileceğimiz bir olay bu demişti.
-Öncelikle keşfedilen çarpışmalara yakından bir bakalım. Bu iki çarpışma uzayın derinliklerinde birbirinden çok çok uzak ve bağımsız olaylardı. İlki, 5 Ocak tarihinde keşfedilende güneşimizden 9 kat daha kütleli bir kara delik ve iki kat kütleli bir nötron yıldızı söz konusuydu. 15 Ocak’ta keşfedilen diğer olayda ise 5.7 güneş kütleli bir kara delik ile 1.5 güneş kütleli bir nötron yıldızı vardı. Bu kadar kısa sürede gerçekleşen iki ayrı olayı baz alarak bir tahmin de geliştiren bilim insanlarına göre güneş sisteminden 1 milyar ışık yılı mesafe içinde ayda en az bir tane bu tip bir birleşme olduğunu düşünüyorlar.
Başta dedim ya. Biz konuşurken çok daha geniş mesafede neler olduğunu bir düşünsenize? Bu olaylara bir şekilde gözlerimizle tanık olma fikri bile garip hissettiriyor.
Fakat olayın önemine gelirsek. Albert Einstein. Sevgili Albert. Evet. O tahmin etmişti. En azından şöyle söylemişti. Çok çok yüksek kütleli cisimlerin uzay-zamandaki hareketleri kütleçekim dalgalarına neden olabilir demişti. Şu tahmini de yapmıştı bu arada. Asla bu tip bir olayı ölçme ihtimalimiz olmayacak maalesef. 2015 yılına gelene kadar da haklıydı. Görünmez bir uzay-zaman kumaşındaki dalgalanmaları tespit etmeye kimse yeltenmemişti bile. Fakat 2015 yılında henüz yeni çalışmalarına başlamış LIGO isimli tam da bu dalgaları yakalamak için tasarlanmış bir gözlemevi ilk defa iki kara delik arasındaki çarpışmadan kaynaklanan dalgaları tespit etmişti. Ardından LIGO daha da güçlendirilmiş ve buna ek olarak İtalya’da Virgo ve Japonya’da KAGRA isimli merkezler de bu arayışa katılmıştı. Çok geçmeden de daha fazla kara delik çarpışması ve hemen ardından iki nötron yıldızının çarpışması tespit edilmişti.
Bu merkezlerin temel çalışma mantığı ise iki ayrı kol ya da tünele dayanıyor. Bu kollarda kütleçekim dalgaları nedeniyle bir anlamda titreşen mekanizmalar bulunuyor. 2020 yılındaki keşiflerde ise bu titreşimler öncekilerden çok farklıydı. Hatta bu sinyallere aralarında cıvıldama da diyorlardı bilim insanları. Bu sefer farklı cıvıldadı demişlerdi. Birincisi farklı cisimler için belirledikleri aralığın dışındaydı. Eğer tespit edilen bir nötron yıldızı olsaydı görülmüş en büyük kütleli nötron yıldızı olmalıydı. Bir kara delik olsaydı bu kadar hafif bir kara delik de olamazdı.
Diğer taraftan bu tip olayları doğrulamak için bu çarpışmaların ardından oluşması beklenen elektromanyetik ışımaları da incelemeye koyulur bilim insanları. Normal şartlarda da oluşur. Fakat bu sefer herhangi bir şekilde başka bir ipucu yoktu. Bu birleşme bir nötron yıldızı ve kara delik birleşmesiydi. Bunun başka bir anlamı daha vardı.
Bu olayı tespit etmeden önce bilim insanları bu tip bir olay sonucunda yaşanacaklar konusunda çok emin değillerdi. Acaba çok daha kütleli kara delik nötron yıldızını Pac-Man gibi bir lokmada yutar mıydı yoksa nötron yıldızı olay ufkuna ulaşmadan önce parçalara ayrılır, bir hortum gibi kalan parçalar mı çekilirdi kara deliğe. Eğer böyle olsaydı ortaya inanılmaz yüksek bir ısı çıkar ve çok güçlü teleskoplarla bu olay gözlemlenebilirdi. Fakat iki olayda da ortaya herhangi bir elektromanyetik sinyal çıkmaması tek bir anlama geliyordu. Kara delikler nötron yıldızlarını gerçekten tek bir lokmada yutmuşlardı.
Bu olayı bir gözümüzde canlandıralım devam etmeden önce. Çok acayip değil mi? Bu tip keşifler ise bize bazı konularda çok önemli bilgiler verebilir. İlk olarak bu ikili nasıl bir araya gelebilir? Belki ikisi de aynı sistem içinde yıldız olarak doğmuş olabilirler. Ya da daha sonra merkezinde çok sayıda yıldızın bulunduğu kümelerden birinde belirli bir noktadan sonra birbirlerinin yörüngesine de girmiş olabilirler. Daha sonra ise artık hangi sıra ile olduğu belirli olmakla birlikte ikisinin de ölümü gerçekleştikten sonra biri kara delik diğeri ise nötron yıldızı olmuş ve hikayeleri birinin diğerini yemesi ile bitmiş olabilir.
Ama bu tip araştırmalar bize başka bir şey de öğretebilir. Mesela evrenimizde nasıl bu kadar fazla altın, platinyum ve diğer ağır elementlerden bulunabiliyor. Örneğin demirden ağır elementlerin neredeyse yarısı bu tip çarpışmalar veya süpernova gibi patlamalardan meydana geliyor. Bu olayda keşfedilen kara delik ve nötron yıldızı çarpışmalarının sıklığı ise bu olaylarda üretilen ağır elementlerin ne kadarının bu olaylardan kaynaklandığını gösterebilir.
Şu an için LIGO ve Virgo detektörleri daha da güçlendiriliyor. Bu yıl önümüzdeki Haziran ayında ise tekrar gözleme başlamaları bekleniyor. Japonya’daki KAGRA da bu çalışmalara katılacak. Bu güncellemelerle birlikte detektörler bu olayların uzayın derinliklerinde tam olarak nerede olduğunu nokta atışı olarak tespit edebilecek. Bu sayede astronomlar teleskoplarla çok daha hedefli taramalar yapabilecekler. Söylediklerine göre bugüne kadar gördüklerimiz buzdağının görünen yüzü. Çok daha heyecan verici keşifler bizi bekliyor.
Bu çalışmalar, James Webb’den gelecek yeni keşifler… Bilmiyorum. Bizim neslimiz de belki de insanlığın bildiklerini yeniden yazmasına neden olabilecek devrimlere tanık olabilir. Ne dersiniz?
