Crab Pulsarında Gözlenemeyen Kütle Çekim Dalgaları

Uluslararası bir proje olan LIGO(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)'nun Crab Nebula'sının ortasındaki pulsar üzerine araştırma sonuçları bu hafta yayınlandı. Sonuçlara göre beklenenin aksine kütle çekim dalgalarının pulsarın dönüşündeki yavaşlamaya etkisi %4'ten daha az.

Crab Nebulası(Kaynak NASA)

Crab Nebulası geçmiş zamanlardan beri bilinen, Çinliler tarafından 1054 yılında patlaması gözlenmiş bir supernova kalıntısı. Çinli kaynaklara göre patlama anından yaklaşık 3 hafta boyunca gökyüzünde Dolunay kadar parlamış ve yavaş yavaş sönükleşmiştir. Nebulanın ortasında patlama sonucu oluşan bir nötron yıldızı bulunuyor.10km'lik çapa sahip Güneş'in kütlesinden daha büyük bu yıldız kendi etrafında saniyede 30 defa dönüyor. Dönme etkisiyle büyük bir manyetik alana sahip yıldız belirli periyotlarla Dünya'ya vurular gönderiyor. Son yapılan gözlemlerde pulsarın dönüş hızının çok hızlı bir şekilde azaldığı gözlenmişti. Bu azalmanın nedeni olarak da 3 hipotez öne sürülmüştü : asimetrik parçacık ışınımları, kütle çekim dalgaları ve manyetik dipol ışınımı...

Kütle çekim dalgaları uzay zamanın dalgalanması ile oluşan dalgalara verilen isim. Bu dalgalar Einstein'ın genel görelilik kuramının doğal bir sonucu olarak ortaya atılmıştı. Şekli tamamen simetrik olan nötron yıldızlarının bu kütle çekim dalgaları yaymadığı biliniyor, fakat yıldızın yüzeyinde bir kaç metrelik bir bozukluk dahi kendini kütle çekim dalgaları vasıtasıyla hissettiriyor. Bunu su içerisinde dönen kusursuz bir tenis topunun ve ya girintili çıkıntılı bir topun oluşturacağı etkiler arasındaki fark gibi düşünebiliriz.

LIGO üzerindeki üç yüksek çözünürlüklü detektör aracılığıyla interferometre yöntemi ile yapılan araştırmalarda herhangi bir kütle çekimi dalgasına rastlanılmadı. Peki bu bir başarısızlık mı? Hayır, bu araştırma sonucunda nötron yıldızının yüzeyinin pürüzsüz olduğu ortaya çıktı. Pulsarın hızındaki azalmanın ise diğer nedenlerden oluğu sonucu ortaya çıktı. Yani kısacası olası nedenler listesinden kütle çekim dalgaları çıkarıldı.

LIGO detektörü

Yapılan araştırma pulsarın yapısıyla alakalı aydınlatıcı bilgiler içermesine rağmen kütle çekim dalgalarının ortaya atıldığı yıldan beri halen keşfedilememiş olması, konu üzerinde kütle çekim dalgaları açısından yapılan yorumların ne kadar sağlıklı olduğu sorusunu akla getiriyor. Einstein'ın genel görelilik teorisinde açık bir şekilde "orda" olan bu dalgalar umarız ki LIGO'nun ilerleyen çalışmalarında bulunacaktır.