2017'de iki nötron yıldızı arasındaki destansı çarpışma, bilim adamlarını bilgilendirmeye devam eden gerçekten bilimsel bir armağan.
Yıldızlar birleştiğinde, yerçekimi dalgaları evrene yayılır; Şimdi bu olayın yankıları, uzun süredir devam eden bir kara delik hipotezini destekleyebilir.
Yerçekimi dalgası verilerini inceleyen gökbilimciler, yankıların kanıtlarını bulduklarına inanıyorlar – bu, yalnızca Hawking radyasyonunun yarattığı 'kuantum tüyünün' varlığında gerçekleşebilecek bir şey.
Kanada'daki Waterloo Üniversitesi'nden gökbilimci ve fizikçi Nyaesh Afshordi, “Einstein'ın genel görelilik teorisine göre, bir kara deliğin olay ufku olarak bilinen geri dönüşü olmayan noktasından geçerken, yerçekiminden hiçbir şey kaçamaz” dedi.
“Stephen Hawking, kuantum parçacıklarının, şimdi Hawking radyasyonu olarak adlandırdığımız kara deliklerden yavaşça akacağını tahmin etmek için kuantum mekaniğini kullanana kadar, bilim adamlarının uzun süredir anlayışı buydu.”
Kara deliklerin en ünlü özelliği aşırı çekim kuvveti. O kadar yoğundur ki, genel görelilikte bir şey olay ufku denen bir noktayı geçtiğinde geri kaçmak imkansızdır. Evrendeki en hızlı şey – elektromanyetik radyasyon – bile kaçamaz.
Ancak kuantum mekaniği, evrenin ayrıntılarını genel göreliliğin yapamayacağı yollarla açıklayabilir; Hawking'in 1974 fikrine göre, kuantum mekaniğini eklediğinizde kara delik bir şey yayar. Bu, sırasıyla Hawking radyasyonu adı verilen teorik bir elektromanyetik radyasyon türüdür.
Bu teorik radyasyon, kara cisim radyasyon kurallarına uyan ısıtılmış nesneler tarafından yayılan ışık spektrumuna benzer, ancak bu durumda kara deliğin süper ağır kütlesi, ultra düşük enerjili dalgaların yayılmasına neden olur.
Bu radyasyonun varlığı, kara deliklerin yavaşça buharlaştığı ve kara delik bilgi paradoksunu çözdüğü anlamına gelir; ancak yerçekimi dalgaları gibi, radyasyon da tespit edilemeyecek kadar zayıf.
Kara delik modelleri kesinlikle Hawking radyasyonunun gerçek olduğunu gösteriyor. Ancak yerçekimi dalgaları bunu değiştirebilir. Çünkü Hawking radyasyonu gerçekse, kara delik olay ufkunun etrafında kuantum 'tüy' olması gerekir; ve bu tüy, yerçekimi dalgalarına neden olmalıdır.
Afshordi, “Bilim adamları, yerçekimi dalgalarının en son tespitine kadar herhangi bir maddenin kara deliklerden kaçıp kaçmadığını deneysel olarak belirleyemediler” dedi.
Hawking radyasyonundan sorumlu kuantum tüyü kara deliklerin etrafında mevcutsa, yerçekimi dalgaları karadeliklerden sekebilir ve tekrarlayan ekolara benzer şekilde ana yerçekimi çarpışma olayından sonra daha küçük yerçekimi dalgası sinyalleri oluşturabilir. '
Bu, Afshordi ve meslektaşı, Kütleçekim Fiziği Enstitüsü'nden kozmolog Jahed Abedi'dir. Almanya'daki Max Planck, yerçekimi verilerinden tespit edebildiler. Elde ettikleri sonuçlar, Hawking radyasyonu yayan bulanık kara delik modellerinin tahmin ettiği simüle edilmiş yankı ile tutarlıdır.
Aslında, cihazlarımızın hala Hawking radyasyonunu tespit edecek kadar hassas olmaması tamamen mümkündür. Ve Afshordi, ekibin bulduğu sinyalin gerçekte sadece verilerdeki gürültü olabileceğini kabul ediyor.
Bunu anlamak için, diğer yerçekimi dalgası veri kümelerinde benzer sinyaller aramanız gerekir.
Afshordi, “Bilim adamları ne aradığımızı bildiğine göre, daha fazla örnek arayabilir ve bu sinyallerin çok daha güvenilir bir şekilde doğrulanmasını sağlayabiliriz.” Dedi.
“Böyle bir doğrulama, uzay-zamanın kuantum yapısının ilk doğrudan çalışması olacaktır.”
Çalışma Journal of Cosmology and Astroparticle Physics'te yayınlandı.
Kaynaklar: Fotoğraf: physics.ucsb.edu/ Mondolithic Studios, Scientific American aracılığıyla
