Kara delikler daha çok soru üretiyor 

Monthly Notices of the Royal Society dergisinde 3 Aralık 2024’te yayınlanan makaleye göre, evrenin dokusunun sürekli etkileyen kütle çekimsel dalgaların kara deliklerin çarpışmasıyla oluştuğu bir kez daha doğrulandı. Şimdiye kadar yapılmış en büyük kütle çekim dalga dedektörüyle elde edilen bu bulgular, kütle çekim dalgası arka planının beklenenden daha ‘gürültülü’ olduğunu ortaya koyuyor.  

Araştırma ekibi, gökyüzünde kütle çekim dalgalarının ayrıntılı bir haritasını oluştururken, Güney Yarımküre’de dikkat çekici bir “sıcak nokta” tespit etti. Bu keşif, evrendeki kara delik birleşimlerinin kozmik mimari üzerindeki etkilerini anlamak için kritik öneme sahip.  

Gökyüzünde yarımküreler, Dünya’nın ekvatoru baz alınarak gökyüzünün Güney ve Kuzey Yarımküre olmak üzere ikiye ayrılmasıyla oluşuyor. Güney Yarımküre, ekvatorun güneyinde kalan gökyüzü bölgesini ifade ediyor ve bu bölgede gözlemler, genellikle Güney Kutbu’na daha yakın olan gözlem evlerinden yapılıyor. 

Kütle çekim dalgaları, uzayın ve zamanın dokusunda oluşan dalgalanmalar olarak tanımlanabilir. Bu dalgalar, yoğun ve büyük cisimlerin birbiri etrafında dönmesi ya da çarpışması sonucu oluşuyor. Kara delikler, kütle çekim dalgalarının en güçlü kaynakları olarak biliniyor. Ancak, bu devasa cisimleri inceleyebilmek için galaksi boyutunda bir dedektöre ihtiyaç duyuluyor.  

MeerKAT teleskobu

Güney Afrika’daki MeerKAT radyo teleskopu, bu ihtiyacı karşılamak için kullanılıyor. MeerKAT Pulsar Zamanlama Dizisi, yaklaşık beş yıldır 83 pulsarın (hızla dönen nötron yıldızları) sinyallerini takip ederek kütle çekim dalgası arka planını inceliyor. Bu yöntem, uzayın ve zamanın dalgalarla nasıl değiştiğini ölçmemize olanak tanıyor.  

MeerKAT’ten elde edilen veriler, kütle çekim dalgası arka planının beklenenden daha güçlü olduğunu gösteriyor. Bu durum, evrende birbiri etrafında dönen süper kütleli kara deliklerin sayısının sanılandan fazla olabileceğini düşündürüyor. Ancak bu sonuç, kara deliklerin evrendeki yaygınlığına dair mevcut teorilerle çelişiyor.  

Çelişki neyden kaynaklanıyor?

Güney yarımkürede tespit edilen sıcak noktanın kara deliklerin evrendeki dağılımıyla ilgili mevcut teorilerle çelişmesi, özellikle kara deliklerin kütle ve dağılım modellerine dayalı tahminlerle ilgili görünüyor. Kara deliklerin kütle dağılımı, genellikle yıldızların evrimi ve süpernova süreçlerine bağlı olarak şekilleniyor ve bu süreçlerin belirli bir kütle aralığı oluşturduğu düşünülüyor. Ancak, yeni gözlemler, bu kütle aralıklarının öngörülenden daha geniş olabileceğini veya başka özellikler sergileyebileceğini gösteriyor.

Mevcut teoriler, kara deliklerin kütle dağılımını açıklarken genelde parametreli modeller kullanıyor. Örneğin, bir güç yasası modeli ve belirli bir kütle aralığında yoğunlaşma gösterebilen Gauss dağılımları gibi yaklaşımlar öne çıkıyor. Ancak, tespit edilen sıcak nokta, bu modellerin tahmin ettiği kütle aralıklarından sapmalar veya farklı bir oluşum mekanizmasını işaret ediyor. Özellikle, evrenin erken dönemlerinde kara deliklerin oluşum hızının veya koşullarının sanılandan daha değişken olabileceği yönünde ipuçları sunuyor.

Bu çelişkiler, mevcut kara delik teorilerinin daha fazla revizyona ihtiyaç duyduğunu ve gelecekteki gözlemlerle desteklenmesi gerektiğini gösteriyor. Gözlemler daha esnek modellerin, kara deliklerin gerçek evrim süreçlerini anlamak için gerekli olduğunu işaret ediyor.

Araştırmacılar, kütle çekim dalgalarının süper kütleli kara deliklerin etkileşimlerinden kaynaklandığını düşünüyor. Ancak, dalgaların kökeni daha eski, Büyük Patlama sonrası evrenin enerjik dönemine ya da daha egzotik olaylara da dayanıyor olabilir.  

Bulguları doğrulamak ve kozmik dalgaların kökenini daha net anlamak için ekip, diğer uluslararası işbirliklerinin verilerini de değerlendirecek. Bu araştırma, evrenin titreşimlerinin ardındaki sırları çözmek ve kara delik birleşimlerinin evren üzerindeki etkilerini anlamak adına önemli bir adım olarak görülüyor. 
Kaynak: Monthly Notices of the Royal Society