Yerçekimi dalgaları

Ancak o, bu etkinin o kadar küçük olduğunu düşünüyordu ki, kesinlikle hiçbir zaman kanıtlanamayacağını sanıyordu. Bir yanılgı. Yüz yıllık bir araştırma serüveni ve bu bin yılın fizik alanındaki en büyük başarısı.

1916

Yerçekimi dalgalarının varlığı

Albert Einstein, "Yerçekimi Alan Denklemlerinin Yaklaşık Entegrasyonu" başlıklı bir makale yayınlar. Bu makalede, yerçekimi dalgalarının varlığını ilk kez öngörür. Bunları, 1915 yılında yayınladığı Genel Görelilik Teorisi'nin denklemlerinden türetir.

1918

Yeni formüller

Albert Einstein, yerçekimi dalgalarının yayılımı için bir formül ortaya koydu; bu formül, bilim dünyasında günümüze kadar neredeyse hiç değişmeden geçerli kabul edilmektedir.

1936

Yerçekimi dalgaları var mı, yok mu?

Einstein, teorisinin geçerliliğinden şüphe duymaya başlar. Çalışma arkadaşı Nathan Rosen ile birlikte, yerçekimi dalgalarının varlığını çürütmeyi amaçlayan bir makale yazar. Bir hakem, makaledeki mantık akışında bir hata bulur; makale sonunda tamamen farklı sonuçlarla yayınlanır. Yerçekimi dalgalarının var olup olmadığına dair şüpheler devam eder.

Einstein, teorisinin geçerliliğinden şüphe duymaya başlar. Çalışma arkadaşı Nathan Rosen ile birlikte, yerçekimi dalgalarının varlığını çürütmeyi amaçlayan bir makale yazar. Bir hakem, makaledeki mantık akışında bir hata bulur; makale sonunda tamamen farklı sonuçlarla yayınlanır. Yerçekimi dalgalarının var olup olmadığına dair şüpheler devam eder.

1957

"Sticky Bead" – Düşünce Deneyi

Kuzey Carolina’nın Chapel Hill kentinde, Einstein’ın İzafiyet Teorisi üzerine uluslararası bir konferans düzenleniyor. Konferansın odak noktası, Richard Feynman'ın ünlü "Sticky Bead" (Yapışkan Top) düşünce deneyi. Bu deneyde fizikçi, bir çubuk üzerinde yukarı aşağı hareket eden ve bu sırada sürtünmeyle ısı üreten küçük bir top üzerindeki yerçekimi dalgasının etkisini anlatıyor. Araştırmacılar, yerçekimi dalgalarının var olması gerektiği sonucuna varıyor.

1960

Fizikçi Joseph Weber, yerçekimi dalgalarının minik etkilerini tespit etmek için ilk denemeleri gerçekleştiriyor.

1969

Kanıtlama başarılı oldu mu?

Weber, yerçekimi dalgalarını kanıtlamayı başardığını duyurdu. Bu haber büyük yankı uyandırdı ve dünyanın dört bir yanından bilim insanlarını benzer deneyler yapmaya teşvik etti. Ancak bu deneylerin hiçbiri Weber’in keşfini doğrulayamadı.

1974

Dolaylı kanıt

ABD'li iki astronom Joseph Taylor ve Russel Hulse, yerçekimi dalgalarını dolaylı olarak kanıtlamayı başardılar: İki yıldızın yörünge süresinin son derece yavaş ama istikrarlı bir şekilde azaldığını fark ettiler. Dolayısıyla sistem açıkça enerji kaybediyor. Araştırmacıların bu olguya getirdikleri tek açıklama, yerçekimi dalgalarının yayılmasıdır.

1992

Araştırmacılar, ABD'de LIGO Gözlemevi'ni (Lazer İnterferometre Gravitasyon Dalgaları Gözlemevi) faaliyete geçirdi. Yeni teknoloji, önceki sistemlere göre dört kat daha hassas. Yine de, gravitasyon dalgalarını tespit etmeye yönelik ilk denemeler başarısızlıkla sonuçlandı.

1993

ABD'li gökbilimciler Taylor ve Hulse, yerçekimi dalgalarını dolaylı olarak kanıtlamaları nedeniyle Nobel Fizik Ödülü'nü kazandılar.

2015

LIGO dedektörleri yerçekimi dalgalarını tespit etti

14 Eylül 2015'te, LIGO Gözlemevi'ndeki araştırmacılar ölçüm cihazlarıyla uzaydan gelen, 1,3 milyar yıllık bu belirleyici sinyali yakaladılar. İki kara delik birbiriyle birleşmişti. Bir saniyeden kısa süren son aşamada, devasa kara delik o kadar güçlü yerçekimi dalgaları yaydı ki, LIGO dedektörleri bunları Dünya'dan tespit edebildi. Bilim adamları verilerin değerlendirilmesine başladı.

2016

Bilimsel bir sansasyon

Bilim insanları veri analizini tamamladı. Artık eminler: 2015 yılında LIGO dedektörleriyle aldıkları sinyalin yüzde 99,99999'u yerçekimi dalgalarından kaynaklanıyor. Bilimsel bir sansasyon.

2019

520 milyon ışık yılı uzaklıktan gelen sinyaller

Uluslararası yerçekimi dalgası dedektörleri ağı, birleşen nötron yıldızlarından gelen ikinci sinyali gözlemledi. LIGO-Livingston ve Virgo dedektörleri, 25 Nisan 2019 tarihinde GW190425 olarak adlandırılan bu sinyali “son derece önemli bir olay” olarak tanımladı. Sinyal, yaklaşık 520 milyon ışık yılı uzaklıktan geliyor; bu, Ağustos 2017'de bir nötron yıldızı birleşmesinden gelen ilk yerçekimi dalgasından dört kat daha uzak. Hannover'deki Albert Einstein Enstitüsü'nün araştırmacıları, bu keşifte sinyalin tespit edilmesi ve analiz edilmesine yönelik yöntemler geliştirerek katkıda bulunmuştur. Araştırmacılar, birleşen nötron yıldızlarından beklenen yerçekimi dalgalarının modellerini oluşturmuştur.

2020

Daha önce hiç görülmemiş bir sinyal

Yerçekimi dalgası araştırmacılarının beklentileri gerçekleşti: Artık yerçekimi dalgalarını keşfetmek, onların günlük işlerinin bir parçası haline geldi. Ancak şimdi, daha önce hiç görmedikleri bir sinyali yayınladılar: GW190412, ilk kez çok farklı kütlelere sahip iki kara deliğin birbiriyle nasıl birleştiğini gösteriyor – Güneş'in yaklaşık sekiz katı kütleye sahip daha küçük bir kara delik, Güneş'in yaklaşık 30 katı kütleye sahip büyük bir kara delik tarafından yutuluyor. Bu gözlem, sistemin astrofiziksel özelliklerinin daha kesin ölçümlerini mümkün kılmakla kalmıyor, aynı zamanda LIGO-Virgo bilim insanlarının Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi'nin şimdiye kadar test edilmemiş bir öngörüsünü doğrulamasına da olanak tanıyor.