Yıldızların devasa kara delik çevresinde dansı

Samanyolu merkezindeki dev kütleli kara delik yörüngesindeki bir yıldızın hareketini dünyanın en büyük teleskobu ile takip eden bilim insanları, bu yıldızın yalpalama hareketi yaptığını keşfettiler. Büyük kütleli cisimlerin yakın çevresinde meydana gelebilecek bu etkiyi 100 yıl önce ortaya koyan Albert Einstein ve onun genel görelilik teorisinin doğruluğu bir kez daha teyid edilmiş oldu.

Sabancı Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Öğretim Üyesi Ersin Göğüş'ün bu konuda hazırladığı yazıyı aşağıda okuyabilirsiniz.  

Galaksimizin merkezi dev kütleli bir kara deliği barındırıyor. Sagittarius A (kısaca Sgr A) olarak adlandırılan bu kara deliğin kütlesi, Güneş'in kütlesinin yaklaşık 4 milyon katı. Her büyük kütle gibi, Sgr A'da yörüngesindeki cisimlerin hareketini etkiliyor.  

Güneş sisteminin en büyük kütleli cismi sisteme adını veren Güneş. Toplam kütlenin %99,9'u Güneş'in bünyesinde. Sistemin gezegenleri Güneş yörüngesinde eliptik yörüngelerde hareket ediyor. Ancak gezegen yörüngelerini sadece Newton fiziği ile açıklamak mümkün değil. Örneğin Güneş'e en yakın gezegen olan Merkür'ün yörüngesi hareket yönünde yalpalıyor. Bir başka deyişle, Merkür Güneş çevresinde hep aynı eliptik yörüngede hareket etmiyor, yavaş yavaş yalpalıyor. Bunun nedenini, 100 yıl önce hayatımıza genel göreliliği katan Albert Einstein sayesinde biliyoruz. Güneş çevresinde uzayı mesafeye bağlı olarak büküyor: Yakın bölgeler çok bükülüyor, uzaklar daha az. Merkür'ün Güneş'e en yakın olduğu konumda (yörüngesi boyunca uzayın en fazla bükülmüş olduğu kısımda) iken yörüngesi hareket yönünde azıcık sapıyor, Merkür yoluna yalpalayarak devam ediyor.

Yıldızın yalpalaması: Uzay-zaman bükülmesi olmasa yıldız turuncu ile gösterilen eliptik hatta hareket edecek, Newton fiziği bu hareketi açıklamaya yetecekti. Uzay-zamanın bükülmesi sebebiyle yıldızın yörüngesi mavi hatlarla gösterildiği şekilde yalpalama gösterecek. 

Sgr A kara deliğinin yakın çevresindeki yıldızlar Sgr A çevresinde eliptik yörüngede hareket halindeler. Zaten bu yıldızların hareketinden orada bir karadelik bulunduğu ve kütlesinin Güneş kütlesinin 3.8 milyon katı olduğunu belirleyebiliriz. Sgr A yörüngesindeki yıldızlardan olan S2, Şili'nin kuzeyinde Atacama Çölünde kurulu bulunan ve dünyanın en büyük teleskoplarından olan VLT ile 25 yılı aşkın süredir gözleniyor. Bu gözlemleri toplayan uluslararası ekip, S2 yıldızının Sgr A çevresinde 16 yıllık yörüngesinin yalpalama gösterdiğini ortaya çıkardılar. Tıpkı Merkür'ün yörüngesindeki yalpalamalar gibi, S2'nin yalpalamaları da ancak Einstein'ın genel görelilik kuramı da dikkate alınırsa açıklanabilir. Bu keşif Samanyolu merkezindeki devasa kara deliği teyid etmesinin yanı sıra, Einstein'ın 100 küsür yıllık genel görelilik kuramına da yeni bir destek sağlıyor. 

Tag: 
İlk Yayınlanma Tarihi: 17.04.2020 15:01:51