LIGO’dan tarihi tespit: Şimdiye kadarki en büyük kara delik birleşmesi kayıt altına alındı

ABD merkezli LIGO, İtalya’daki Virgo ve Japonya’daki KAGRA yerçekimsel dalga dedektörleri, bugüne dek tespit edilen en yüksek kütleli kara delik birleşmesini kaydetti. 23 Kasım 2023’te gerçekleştiği belirlenen olayın verileri, geçtiğimiz hafta Roma’da düzenlenen Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop (GR–Amaldi 15) konferansında kamuoyuna açıklandı.

Yerçekimsel dalga sinyali, bilim insanları tarafından GW231123 olarak adlandırıldı.

İki Kara Deliğin Şiddetli Buluşması

Araştırmacılara göre çarpışan kara deliklerden biri yaklaşık 100 Güneş kütlesi, diğeri ise 140 Güneş kütlesi büyüklüğündeydi. Bu iki kara deliğin birleşmesiyle oluşan nihai yapının kütlesi yaklaşık 225 Güneş kütlesine ulaştı. Bu ölçekte bir birleşme, yerçekimsel dalga gözlemlerinin başladığı 2015 yılından bu yana kaydedilmiş en büyük kara delik çarpışması olma özelliğini taşıyor.

Uzmanlar, bu kütlelerin standart yıldız evrimi ile açıklanamayacağını, muhtemelen önceden oluşmuş kara deliklerin yeniden birleşmesi sonucu meydana gelmiş olabileceğini ifade ediyor. Bu tür olaylara “ikinci nesil (second-generation) kara delik birleşmeleri” adı veriliyor.

Cardiff Üniversitesi’nden astrofizikçi Prof. Mark Hannam, çarpışmayı şöyle değerlendirdi:

“Bu, yerçekimsel dalgalarla gözlediğimiz en yüksek kütleli ikili sistem. Kütleleri, klasik yıldız evrim teorilerine göre ‘yasak bölge’de yer alıyor.”

Portsmouth Üniversitesi’nden Dr. Charlie Hoy ise kara deliklerin çarpışmadan önceki dönme hızlarının dikkat çekici olduğunu belirtti:

“Her iki kara delik de Einstein’ın genel görelilik kuramının izin verdiği üst sınıra yakın bir hızla dönüyordu. Bu da birleşmenin oldukça dinamik bir geçmişe sahip olduğunu gösteriyor.”

Kozmik Derinlik ve Yerçekimsel Dalga Astronomisinin Geleceği

Olay, yaklaşık 8 milyar ışık yılı uzaklıkta, yani evrenin bugünkü yaşının yarısı kadarlık bir geçmişte meydana geldi. Bu da yerçekimsel dalga dedektörlerinin hassasiyetindeki ilerlemeyi ve evrenin derinliklerine ulaşma kapasitelerini ortaya koyuyor.

GW231123, LIGO-Virgo-KAGRA işbirliğinin dördüncü gözlem serisi (O4) kapsamında tespit edildi.

LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), ABD’de bulunan ve evrende meydana gelen yerçekimsel dalgaları tespit etmeye yönelik dünyanın ilk büyük ölçekli gözlemevi.

1990’lardan bu yana geliştirilmekte olan LIGO, Washington ve Louisiana eyaletlerinde yer alan iki dev lazer interferometreden oluşuyor.

Einstein’ın genel görelilik kuramında öngörülen yerçekimsel dalgaları doğrudan ölçebilen bu sistem, 2015 yılında yaptığı ilk tespitle bilim dünyasında çığır açmıştı. LIGO, Avrupa’daki Virgo ve Japonya’daki KAGRA dedektörleriyle birlikte çalışarak evrendeki kara delik ve nötron yıldızı birleşmeleri gibi şiddetli kozmik olayları yüksek doğrulukla gözlemleyebilmekte.

Astrofizikçiler için bu gözlem, sadece bir kara delik birleşmesinden ibaret değil. Bu tür yüksek kütleli birleşmelerin evrende ne kadar yaygın olduğunu anlamak, kara deliklerin nasıl evrildiği ve galaksi çekirdeklerindeki yoğunlukların nasıl oluştuğu sorularına da ışık tutuyor.

Öte yandan, bu tespit evrendeki en güçlü olaylardan birine doğrudan tanıklık anlamına geliyor. Yaklaşık üç Güneş kütlesi kadar madde, birleşme sırasında yerçekimsel dalga enerjisine dönüşerek uzay-zaman dokusuna yayılmış durumda.