Einstein  yine  doğrulandı…! (Einstein  was right, again…!)

 

Beyaz Cüce-Pulsar-ışığın  eğilmesi (temsili)

(Kaynak: universetoday.com)

Brian Koberlein  tarafından, universetoday.com’da, 30  Ocak 2020’de yayımlanan  bir  haberde, Einstein’in  bir  defa  daha  doğrulandığı  duyuruldu.

Bu  habere  göre,  astronomlar, 12,000  ışık  yılı  uzaklıktaki  bir  Beyaz  Cüce’nin (White  Dwarf)  yörüngesinde  dolanan bir  Atarca’dan (Pulsar) gelen  ışığın, bu  gök  cisminin  yol  açtığı uzay-zaman  bükülmesi  sebebiyle,  saptırıldığının  belirlendiği  duyuruldu.

Çok  büyük  kütleli  cisimlerin, yakınlarından  geçen  ışığı  yolundan  saptırabileceği  hususu, Einstein’in, Genel  Görelilik  Kuramı  kapsamında  ileri  sürdüğü bir  husustu. Einstein’in  bu  öngörüsü 1919’da,  bir  Güneş  tutulması  gözlemiyle  doğrulanmıştı.

Yakın  geçmişte, Kara  Madde  kaynaklı  gravitasyonel  odaklama  (gravitational  lensing), Einstein’in  bu  kuramını  doğrulayan  başka  gözlem  örneklerinden  oldu.

Einstein’in  ileri  sürdüğü uzay-zaman  ilişkili  bir  başka ‘fizik  olayı’ da , dilimize  ‘çerçeve-sürüklemesi’  olarak  alınan ‘frame-dragging’  idi. Bu  etki ilk  defa,  on  yıl  kadar  önce  ölçülmüştü.

Çerçeve  sürüklemesi (temsili)

Koberlein’in haberine  göre,  astronomlar, bu  etkiyi  bu  defa, bir  Beyaz  Cücenin  etrafında ölçtüler  ve  bu  yeni  bilgiyi  bir  süpernova  patlamasını  açıklamada  kullandılar.

Genel  görelilikte, gravite (gravity) bir  kuvvet  değildir. (Diğer  bir  ifadeyle, gözlenen  olayların  gerçekleşebilmesi  için, ‘kütleçekimi’ adı  verilecek  bir  kuvvete  ihtiyaç  yoktur. Gözlenen  ve  bununla ilişkili  olduğu  düşünülen  fizik  olayları, bu  kuvvet  mevcut  olmadan  gerçekleşir.)

Bir  kütle, kendi  varlığı  sebebiyle, çevresindeki  uzay-zaman  dokusunu  eğer / büker (bend). Bu ‘ortam deformasyonu’ (etki)  sebebiyle, büyük  kütlenin  yakınından  geçen  (küçük  kütleli)  cisimler (ışık  dahil) yolundan  saptırılır.

Bu ‘yoldan  sapma’, yolundan  saptırılan  cismin ‘gravite’ (gravitasyon)  adı  verilen bir  kuvvet  etkisindeymiş  gibi, yolundan  saptırılması  olarak  görünür.

Büyük  kütleli  cisim ekseni  etrafında  dönmekte  ise, uzay-zaman  dokusu  da, bu  dönme  yönünde, küçük  miktarda  burulur. (Bu  durum, masa  örtüsüne arkası (küt  ucu) bastırılarak  az  miktarda  döndürülen  bir  kalem  etkisiyle, örtünün,  kalemin  temas  ettiği  bölgesinde  oluşan- bükülmüş  kumaş-görüntüsüne,  basite  indirgenerek,  benzetilebilir.)  ‘Çerçeve-Sürüklemesi’  olarak  adlandırılan  olay, kabaca, budur.

Araştırmacılar, uzayda  hareket  eden  cisimlerin (gerçekte,  uzayda, yerinde  mutlak  şekilde  duran  hiçbir  cisim  yoktur), uzay-zamanın  bu  bükülmesi  (bir  anlamda,  cismin  önünde  bir  çukur  oluşması) sebebiyle, hareket  ettiğini,   cismin yörünge  hareketine bu ‘çerçeve-sürüklemesi’ etkisi  de  eklenerek, cismi (Newton  Fiziği  ile  yapılacak  tahminden farklı)  yeni  bir  konuma  taşıdığını  söylüyor.

Astrofizikçiler, bu ilave  hareketin, kara  Delikler  etrafında  oluştuğu düşünülen  (ve  ilk  defa  olarak  görüntülenen)  olay  ufkunun (event  horizon) ışımasının,  bu  ilave  hareketin  yol  açtığı ısınma  sebebiyle gerçekleştiğini de  ileri  sürdü.

Dünyanın,  yörüngesinde  dolanan  cisimlere (uydulara,…)  uyguladığı  bu  ‘çerçeve-sürüklemesi  etkisi’  çok  küçük  olsa  da, bu  etkiyi, özel  cihazlar  yerleştirilmiş uydularla  ölçmek  mümkün.

‘Gravite  Prob B’  adındaki  bir  uydu  ile  bu  ölçüm  gerçekleştirildi; bu  uyduya  yerleştirilen, Dünyanın  en  düzgün  küresiyle ölçümler  yapılarak…

‘Gravite  Probe  B’nin  presesyonu (baş / eksen  sallaması)

(Kaynak: Gravity Probe B Team, Stanford, NASA; universetoday.com)

Araştırmacılar, çerçeve-sürüklemesi  etkisi  olmadan, Dünya  yörüngesinde  dolanan  ve eksenel  olarak  dönen  bir  kürenin,  bir  jiroskop  gibi,  dönme  ekseninin  korunacağını  söylüyor. Dünyanın gravitasyonu (gravity) bu kürenin  kendi  kendine dönmesine (twist)  sebep  olmaz.

Ancak,  çerçeve-sürüklemesinin  mevcut  olduğu  düşünüldüğünde, farklı  bir  sonuç  ortaya  çıkar.

Dünyanın  eksenel-dönüşü  sebebiyle, Dünyaya  yakın  bölgedeki  uzay-zaman  dokusu, daha  uzaktaki  uzay-zaman  dokusuna  göre,  çok  az miktarda  da  olsa, daha  hızlı  döner (burulur).  Bu  durumun  etkisi  altında, deney  küresinin  Dünyaya  daha  yakın  olan  kısmı  küçük  bir  itmeye  maruz  kalır. Buna  bağlı  olarak, dönme  ekseni   doğrultusu (oryantasyonu)  zamanla  değişir.

Bilim  insanları   bu  konum  değiştirmeye ‘Lense-Thirring Precession’ (etkisi)  adını  verdi.

Bir  araştırma  grubu, 2015’te,  bu presesyonu (baş  sallama  hareketini) ölçtü  ve Genel  Görelilik  kuramıyla  hesaplanan  değerle  mükemmel  bir  şekilde  uyuştuğunu  gördü; Einstein  sınavı  yine  geçmişti !

Astronomlar, bu  çerçeve-sürüklemesi,   Beyaz  Cüce  ve Nötron  Yıldızı  gibi  büyük  kütleli  cisimlerin  etrafında büyük  olsa  da, bunun  ölçmenin  kolay  olmadığını  söylüyor.

Yakın  geçmişte, bir  araştırma  grubu, bu  çerçeve   sürüklemesi  etkisini  ölçmek için, bir  Beyaz  Cüce-ikili  sistemini  kullandı.

Astronomlar, 1999’da, Avustralya’daki Parkes  Radyo  Teleskobunu  kullanarak, Pulsar (Atarca), PSR J1141-6545’i  keşfetmişlerdi. Bu  Pulsar,  bir  Beyaz  Cücenin  yörüngesini (ikili  sistem  oluşturarak)  beş  saatlik  bir  periyodla, yakından, dolanmaktaydı.

Pulsarlar, belirli  aralıklarla, çok  güçlü  radyo ışımaları (pulse)  gerçekleştirdiğinden,  bu  ışımaları  gözlenerek  ve  izlenerek, bir  Pulsarın hareketi  ve  yörüngesi  hakkında hassas  veri  elde  etmek  mümkündür.

Ölçülen  veri  o  kadar  hassas  olabilmekte  ki, bu  veri  kullanılarak, çerçeve-sürüklemesi  etkisi  de  dahil  olmak  üzere, Genel  Görelilik  etkilerinin  dahi  hesaplanması  mümkün  olabilmekte.

Gözleme  konu  olan  bu  Beyaz  Cücenin eksenel  dönüşü  sebebiyle, yörüngesinde  dolanan  Pulsarın,  zamanla baş  salladığı (precession)  belirlendi.

Bu  Pulsarın yirmi  yıl  süreyle  gözlenmesinden  sonra, araştırma  ekibi,  çerçeve-sürüklemesinin  belirlenmesinin  yanında, bu  veriyi  kullanarak, Beyaz  Cücenin eksenel  dönme  hızını  da  hesapladılar. Bu  Beyaz  Cüce,  ekseni  etrafında, bir  Beyaz  Cüce  için  çok  büyük  sayılacak  bir  hız  olan,  yüz  saniyede  bir  defa  dönmekteydi.

(Beyaz  Cücelerin  nasıl  oluştuğu  hususu  bu  sitedeki  başka  yazılarda  açıklandı.)

 

Yararlanılan Kaynaklar:

https://www.universetoday.com/144821/astronomers-see-space-twist-around-a-white-dwarf-12000-light-years-away/

Bir Cevap Yazın

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google fotoğrafı

Google hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.