Einstein'ın teorisi uzayda bir kez daha doğrulandı: Zaman genişlemesi ve 6 madde kanıtlandı

İkili pulsarları inceleyen uzmanlar, Einstein’ın genel görelilik teorisinden 12 maddenin 7’sine kesinlik kazandırdı. Elde edilen bulgular Einstein'ın tahminlerini desteklerken, çalışmayı yapan bilim adamları yer çekiminin neden olduğu uzay-zamanın güçlü eğriliği tarafından ışığın geciktirilmesine tanık oldu.

Ünlü fizikçi Albert Einstein’ın 1916 yılında yayınladığı genel görelilik teorisi, bilim adamları tarafından sürekli araştırılırken, şimdiye kadar yapılan en zorlu sınavlardan birini geçmiş oldu.

Bilim adamları tarafından genel görelilik teorisi son 105 yılda tekrar tekrar teste tabi tutuldu ve teorinin yetersiz kaldığı koşullar arandı. Ancak henüz bir tane bile bulunamadı.

NTV’nin aktardığına göre, Physical Review X adlı bilimsel dergide yayımlanan yeni çalışmada, araştırmacılar genel göreliliğe karşı şimdiye kadar yapılmış en iddialı meydan okumalardan birinin sonuçlarını açıkladı.

Araştırma kapsamında, 2003'ten 2019'a kadar dünya çapında yedi farklı radyo teleskopu tarafından yapılan bir çift pulsar sisteminin gözlemleri analiz edildi.

Nötron yıldızlar incelendi

Pulsarlar, manyetik kutuplarından güçlü radyasyon ışınları ve parçacıklar yayan nötron yıldızlarına deniliyor. Bir nötron yıldızı, süpernova patlaması sonucu parçalanan bir yıldızın merkezinin kendi üzerine çökmesiyle oluşuyor.

Bununla birlikte, nötron yıldızları çok yoğun kütleli, çok küçük çaplı, yüksek manyetik alana sahip ve kendi çevresinde muazzam hızlarda dönen gök cisimlerinden oluşuyor. Yani, Güneş gibi yıldızlar, hiçbir zaman bir nötron yıldızı oluşturamıyor.

© Michael Kramer/MPIfR

Kara delik haline geliyorlar

Güneş tipi yıldızlar ise yakıtları tükendikten sonra beyaz cücelere dönüşüyor. Sadece büyük kütleli yıldızlar (Güneş’ten en az 8 kat daha fazla kütleye sahip yıldızlar) supernova patlaması sonucu kendi üstüne çökerek nötron yıldızı oluşturabiliyor. Güneş’ten en az 25 kat daha büyük kütleli yıldızlarsa aynı zincirleme olayları yaşadıktan sonra kara delik haline geliyorlar.

Diğer taraftan pulsarlar etrafına sürekli ışın yayıyor. Ancak pulsarlar döndüğü için bu ışınlar nabız atışı gibi görünüyor. Bu nedenle pulsar terimi, İngilizce’de ‘kalbin atması’ anlamına gelen ‘pulsate’ kelimesinden türetildi.

Araştırma ekibinin araştırdığı pulsar çifti, Dünya'dan yaklaşık 2 bin 400 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. Pulsarlardan biri saniyede 44 kez dönerken, diğeri her 2.8 saniyede bir dönüşü tamamlıyor. Çalışmanın yazarları, iki nesnenin her 147 dakikada bir ortak bir kütle merkezi etrafında döndüğünü ve her birinin uzayda yaklaşık 1 milyon km/saat hızla hareket ettiğini söyledi.

Teorideki yedi madde doğrulandı

Avustralya'nın ulusal bilim ajansı olan Commonwealth Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Örgütü'nden (CSIRO) çalışmanın ortak yazarı Dick Manchester "İncelediğimiz gök cisimleri Güneş’ten yaklaşık yüzde 30 daha büyükler, ancak yalnızca 24 kilometre çapındalar. Bu kadar kompakt nesnelerin hızlı yörüngesel hareketi, genel görelilik teorisinin birçok farklı tahminini test etmemize izin veriyor. Yedi tanesi test ettik" dedi.

‘Genel görelilik yenilmezliğini koruyor’

Öte yandan, gözlemlerin sonuçları Einstein’in teorisi ile eşleşti. Çalışmanın yazarları, çalışmanın genel bir görelilik testi için eşi görülmemiş düzeyde kesinlik sağladığını söyledi.

Manchester, "Yerçekimi dalgaları ve ışık yayılımının yanı sıra, hassasiyetimiz, yerçekimi alanlarında saatlerin daha yavaş çalışmasını sağlayan 'zaman genişlemesinin' etkisini de ölçmemize izin veriyor. Hızlı dönen pulsar tarafından yayılan elektromanyetik radyasyonun yörünge hareketi üzerindeki etkisini düşünürken Einstein'ın ünlü E = mc² denklemini bile hesaba katmamız gerekiyor. Çalışma, test edilen tahminlerin yedisinin de doğrulandığını buldu. Dolayısıyla genel görelilik yenilmezliğini koruyor” diye konuştu.