Bilim adamları, çarpışan iki kara delikten ortaya çıkan yerçekimi dalgalarını ilk tespit ettikten on yıl sonra, Columbia astronomi profesörü Maximiliano ISI’yi içeren bir araştırma ekibi olan Ligo-Virgo-Kagra işbirliği, neredeyse aynı kara delik çarpışmasından bir sinyal kaydetti.
Tespit teknolojisindeki iyileştirmeler, araştırmacıların kara delikleri on yıl önce olabildiğince net bir şekilde görmelerine ve iki önemli tahmini doğrulamasına izin verdi: kara deliklerin sadece birleştirilmesi veya istikrarlı kalması – geç fizikçi Stephen Hawking’in tahmin ettiği gibi – ve bozulduklarında, Albert Einstein teorisinin öngörüldüğü gibi bir çan gibi çalıyorlar.
ISI, “GW250114 olarak bilinen kara delik birleşmesinin bu eşi görülmemiş net sinyali, kara delikler ve yerçekimi dalgaları hakkındaki en önemli varsayımlarımızdan bazılarını test ediyor.” Dedi.
1971’de Stephen Hawking, bir kara deliğin olay ufkunun – dış sınırın, ışık da dahil olmak üzere hiçbir şeyin kaçamayacağını – asla boyut olarak azalmayacağını öngördü.
2021’de, yerçekimi dalga dedektörü ligo, ISI ve işbirlikçilerinden alınan verileri kullanarak, Hawking’in teorisini gözlemlemel olarak doğrulamak için iki birleştirme kara deliğin çarpışmasıyla döşenen yerçekimi dalgaları-uzay-zaman dokusundaki yüksek enerji dalgalanmalarını inceledi. New York Times, ISI’nin onaylaması Hawking’in vefat etmeden önce gelirse, Nobel Ödülü’nü kazanmasına yardımcı olabileceğini yazdı.
Yeni sonuçlar, yayınlanan Fiziksel İnceleme Mektuplarıbu önceki sonucu çok daha yüksek hassasiyetle onaylayın, birleştirilmiş bir kara deliğin yüzey alanının onu yaratan iki ilk kara deliğin toplamından daha az olmadığına dair daha fazla kanıt sunar. Yeni makale, biri Washington Eyaletinde, diğeri Louisiana’da bulunan LIGO dedektörlerinden gelen verileri kullanarak bu benzeri görülmemiş bir hassasiyet elde edebildi.
Araştırmacılar ayrıca birleştikten sonra kara delikler tarafından yayılan yerçekimi dalgalarını izole edip analiz edebildiler. Dalgaların perdesini ve süresini ölçerek, birleştirilmiş kara deliğin yapısı ve özellikleri hakkında daha fazla ayrıntı öğrenebildiler. (İşlem, içi boş bir enstrüman tarafından yayılan bir sesin periyonunu analiz etmenin, hem enstrümanın hem de onu vuran nesnenin boyutunu ve şeklini anlatabileceği gibi çalışır.)
Araştırmacılar, birleştirilmiş kara deliğin “Kerr Kara Delik” olarak bilinen şeyle tutarlı olduğunu doğruladılar. 1960’larda çalışan matematikçi Roy Kerr, Einstein’ın uzay-zaman denklemlerini çözdü ve kara deliğin tam yerçekimi, boşluğu ve zamanının ne olması gerektiğine dair ayrıntılı bir matematiksel çözüm ortaya koydu.
Fizikçiler, tüm kara deliklerin Kerr’in çözümü ile tanımlanması gerektiğine inanıyorlar, ancak bunun ünlü olduğunu doğrulamak zor. Bu son derece net sinyaldeki son kara deliğin titreşimlerini inceleyerek, ISI ve LIGO işbirliği, Kerr’in öngördüğü gibi kara deliklerin davrandığına dair en doğrudan kanıt elde etmiştir.
“Önümüzdeki on yıl boyunca, Ligo gibi yerçekimi dalga dedektörleri gelişmeye devam edecek ve bize kara deliklerin ve gizemlerinin daha keskin bir görünümünü verecek,” dedi ISI, “Ne bulduğumuzu görmek için sabırsızlanıyorum.”
