Bilim İnsanları, Evrenin Arka Planında Uğultu Tespit Ettiler

Bilim insanları, 2015 yılında bir çift çarpışan karadelikten gelen yerçekimi dalgalarının ilk tespitini yaptıklarından beri, Evrenin bunlarla dolu olması gerektiğine dair kanıtlar artıyor.

Tüm bu dalgaların birleşik etkisi, tüm Evrene nüfuz eden soluk, arka plan uğultusu yaratmak olacaktır. Bu yerçekimi dalgası arka planının zayıf ve tespit edilmesi çok zor olduğu tahmin ediliyor. Bununla birlikte, bir yıl önce, uluslararası NanoGRAV iş birliğine sahip bilim insanları, tam da bunu yapmış olabileceklerini söylediler.

Şimdi, Uluslararası Pulsar Zamanlama Dizisi (IPTA) konsorsiyumundan, uğultuyu tespit etmiş olabileceğimize dair kesin olmayan yeni kanıtlar ortaya çıktı. Onaylanırsa, bu gerçekten çok büyük bir gelişme olacak.

CNRS Gözlemevi'nden astrofizikçi Siyuan Chen "Bu çok heyecan verici bir sinyal!" diyor.

"Henüz kesin kanıtımız olmasa da yerçekimi dalgalarının arka planını tespit etmeye başlıyor olabiliriz."

Sinyal, pulsar adı verilen bir tür ölü yıldız gözlemlerinden geliyor. Bunlar, milisaniyelik hızlarda dönerken kutuplarından radyo dalgaları demetleri yayan nötron yıldızlarıdır.

Bu flaşlar inanılmaz derecede hassas bir şekilde zamanlanmıştır, bu da atarcaların muhtemelen Evrendeki en faydalı yıldızlar olduğu anlamına gelir.

Zamanlamalarındaki varyasyonlar, navigasyon için, yıldızlararası ortamı araştırmak ve yerçekimini incelemek için kullanılabilir. Yerçekimi dalgalarının keşfinden beri, gökbilimciler onları aramak için de kullanıyorlar.

Bunun nedeni, yerçekimi dalgalarının, dalgalandıkça uzay-zamanı çarpıtmasıdır. Teorik olarak, bizim ve onlar arasındaki uzay-zaman uzadıkça ve büzüldükçe, pulsarlar tarafından gönderilen radyo darbelerinin zamanlamasını çok az değiştirmelidir.

Tek bir pulsar bize pek bir şey söyleyemez, ancak bu zamanlama değişiklikleri birkaç pulsarda gözlemlenirse, bu yerçekimi dalgalarının varlığını gösterebilir. Buna pulsar zamanlama dizisi denir.

Takımın veri seti, zamanlaması, yerçekimi dalgası arka planından bekleyeceğimiz şeyle tutarlı özellikler gösteren 65 milisaniyelik pulsarların gözlemlerine dayanmaktadır.

Bilim insanlarının görmesi gereken şey, pulsar çiftlerindeki belirli bir sinyaldir. Bunu henüz görmedik, çünkü sinyal çok zayıf, ama gördüğümüz sinyal, öncesinde görmeyi umduğumuz şeylerden biri.

Hindistan'daki Ulusal Radyo Astrofizik Merkezi'nden astrofizikçi Bhal Chandra Joshi, "Yerçekimi dalgası arka planının ilk ipucu, Uluslararası Pulsar Zamanlama Dizisi Veri Yayını 2'de görülene benzer bir sinyal olacaktır" diyor. "Ardından, daha fazla veriyle, sinyal daha önemli hale gelecek ve uzaysal korelasyonları gösterecek, bu noktada bunun bir yerçekimi dalgası arka planı olduğunu bileceğiz. IPTA'ya birkaç yıl boyunca yeni veriler eklemeyi dört gözle bekliyoruz.”

Ayrıca, sinyalin diğer olası nedenlerinin de ekarte edilmesi gerekir.

İtalya'daki Gran Sasso Bilim Enstitüsü'nden astrofizikçi Boris Goncharov, "Bu sinyalin başka ne olabileceğini de araştırıyoruz" diyor.

"Örneğin, belki de analizlerimizde yanlış modellenmiş olabilecek şey, bireysel pulsarların verilerinde bulunan gürültüden kaynaklanabilir."

Bu, yerçekimi dalgasının arka planının tespit edildiğini kesin olarak iddia edebilmemiz için yapılacak çok daha fazla şey olduğu anlamına gelir. Ancak eldeki kanıtlarla, biraz heyecanlanmaya başlayabiliriz.

Eğer gerçekten yerçekimi dalgası arka planını tespit ettiysek, en olası kaynak, Evrendeki en büyük kütleli nesnelerden bazıları olan süper kütleli kara delikler arasındaki çarpışmalardan kaynaklanmaktadır.

Bu, sinyalin, süper kütleli kara deliklerin birleşemeyebileceğini gösteren son parsek problemi gibi bilmeceleri çözmeye yardımcı olabileceği ve galaktik evrimi daha iyi anlamamıza yardımcı olabileceği anlamına gelir.

Astrofizikçi Alberto Vecchio, "Büyük kara delik ikililerinden oluşan bir popülasyondan veya başka bir kozmik kaynaktan gelen yerçekimi dalgalarının tespiti, bize galaksilerin nasıl oluştuğuna, büyüdüğüne ve bebek Evrende kozmolojik süreçlere dair eşi görülmemiş bilgiler verecektir" diyor.

"Bu hedefe ulaşmak için IPTA ölçeğinde büyük bir uluslararası çaba gerekiyor ve önümüzdeki birkaç yıl, Evrenin bu keşifleri için bize altın bir çağ getirebilir."

Ekibin araştırması, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’de yayınlandı.