Karadelik Birleşmesi Gama Işını Yayıyor Olabilir mi?

Yaklaşık 1,3 milyar yıl önce iki karadeliğin şiddetli bir şekilde çarpışması/birleşmesi sonucu uzay dokusunda meydana getirdiği dalgalanma, 14 Eylül 2015’te Dünya’ya ulaştı. Ulaşırken de biri Louisiana’da diğeri de Washington’da olan iki dev lazer detektörü anlık olarak kıpırdadı. Albert Einstein’ın kütleçekimsel dalgayla ilgili yüzyıllık öngörüsüne bir kanıt oluşturan bu ufak kımıldanmanın, astronomide çığır açıcı bir gelişme olarak tarihteki yerini alacağına hiç şüphemiz yok. Fakat biz bu yazımızda, kütleçekimsel dalgaların doğrudan keşfiyle ilgili olabilecek, medyada az ya da neredeyse hiç yer almamış başka bir bulguya daha değinmek istiyoruz. 

14 Eylül 2015’te Louisiana ve Washington’daki Lazer İnterferometre Kütleçekim Dalgası Gözlemevi (LIGO) tesislerindeki iki lazer detektörü iki karadeliğin birleşmesinden doğan kütleçekimsel dalgaların varlığına dair ilk kanıtı kaydetti (bu iki karadeliğin birleşmesi olayına GW150914 adı verildi).

Ancak kaydetmeye başladıktan yarım saniyeden daha az bir süre sonra, NASA’nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu da, diğer iki detektörden bağımsız olarak, uzayın aynı bölgesinden gelen çok kısa ve zayıf bir sinyal belirledi. Gama ışını olarak adlandırılan bu yüksek enerjili ışık parçacıkları, aynı bölgedeki bir karadelik birleşmesinden geliyordu. Şayet bu gama ışını sinyali kaydedilen kütleçekimsel dalgayla doğrudan ilintiliyse, bu durum, sadece, bilim insanlarına kütleçekimsel dalganın kaynağının tam olarak neresi olduğuyla ilgili bilgi xvermekle kalmayacak; aynı zamanda, Evren’imizi yöneten temel fizik yasalarına dair anlayışımızı da kökten değiştirebilecek. NASA bu gama ışımasıyla ilgili şöyle bir açıklamada bulunuyor: 

Karadeliklerin hiçbir ışık türü yaymadan ‘temiz bir şekilde’ birleşmesi gerektiği düşünüldüğünden, GW150914 adlı birleşmeden gelebilecek olan gama ışınları müthiş derecede önemli bir bulgu olacaktır.

Bu Bir Tesadüf Olabilir mi? 

NASA’ya göre bu iki olayın aynı anda aynı yerde rastlantısal bir şekilde meydana gelmesi olasılığı yüzde 0,2. Yine de bu ihtimal şimdilik tam anlamıyla göz ardı edilemez. 

Tesadüf Değilse Sonuçları Ne Olur?

Dilerseniz, biz konumuza biraz daha derinlik katalım ve GW150914 birleşmesinin saptanan gama ışımasıyla bir ilgisi varsa bu durumun sonuçlarını biraz daha detaylandıralım. Birincisi, Fermi Gama Işını Uzay Teleskobunun bulgusu, hiç değilse, bu birleşmenin 1,3 milyar yıl önce tam olarak nerede meydana geldiğini anlamamızı sağlayacak. İkincisi, karadelik birleşmesinden ileri gelen gama radyasyonu (ışınımı) bilinen Evren’deki en şiddetli ve yüksek enerjili olaylardan birine olan yaklaşımımızı yeniden değerlendirmemize yol açacak. Peki, ama neden?

Odamızdaki lambanın yanması için nasıl ki enerjiye ihtiyaç varsa, en basit ifadeyle, gama türü ışığın da bir enerji kaynağı ya da yakıtı (gazı) vardır. Ancak bilim insanlarına göre birleşme aşamasına girmiş karadelik çifti etrafında hiç yakıt (gaz) olmaması gerekir çünkü çarpışma olmadan çok çok önce karadeliklerden birinin bu yakıtı yutmuş olması beklenir. 

Bu durumda karşımızda iki seçenek var: İlki, bu gama ışını saçılmasının GW150914 birleşmesiyle alakası yok ve bu bir tesadüf. Ya da karadelik birleşmeleri gözlenebilir gama ışını salımı yapabiliyorlar. Bu da, elbette, karadeliklerin neyi ne zaman yuttuklarını düzenleyen fizik kurallarını yeniden gözden geçirmek zorunda kalmamız demek.

Tesadüf olma ihtimali düşük de olsa, yukarıdaki sonuçlardan hangisinin doğru olduğunu söyleyebilmek için elbette daha fazla veriye gereksinim var. O zamana kadar, şüphe ve heyecan içerisinde beklemeye devam!