Samanyolu Galaksisi'nin Merkezine Yakın Bir Pulsar Adayı, Genel Görelilik Teorisi İçin Mükemmel Bir Test Ortamı Sunuyor

Global - Ekhbary Haber Ajansı

Samanyolu Galaksisi'nin Merkezine Yakın Bir Pulsar Adayı, Genel Görelilik Teorisi İçin Mükemmel Bir Test Ortamı Sunuyor

Samanyolu Galaksisi'nin esrarengiz kalbi, astrofizikçileri uzun süredir şaşırtmaktadır. Teorik tahminler, buranın çok sayıda pulsarla dolu olması gerektiğini öne sürse de, bu kozmik deniz fenerlerini bulmak şaşırtıcı derecede zor olmuştur. Ancak yeni bir araştırma, galaktik merkeze olağanüstü yakın bir konumda bulunan BLPSR olarak adlandırılan bir pulsar adayının geçici keşfine işaret ediyor. Bu bulgu, kütleçekiminin en aşırı biçimlerini anlamamızda devrim yaratabilir. Eğer doğrulanırsa, bu milisaniye pulsarı, Albert Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi'ni test etmek için eşsiz bir doğal laboratuvar sağlayacaktır.

Bu ilgi çekici keşif, Samanyolu'nun karmaşık merkezi bölgesindeki pulsarları aramak için yürütülen en hassas girişimlerden biri olan Breakthrough Listen Galaktik Merkez Araştırması'ndan gelmektedir. Bu çığır açan çalışmanın ayrıntıları, The Astrophysical Journal'da "Galaktik Merkez Pulsarları İçin En Derin Arama ve İlginç Bir Milisaniye Pulsar Adayının İncelenmesi" başlığı altında yayımlandı. Makalenin baş yazarı, Columbia Üniversitesi'nden yeni mezun olan Dr. Karen Perez, araştırmaya öncülük etti. Çalışma, Batı Virginia'da bulunan güçlü bir radyo teleskop olan Green Bank Teleskobu ile galaktik merkezin (GC) yaklaşık 20 saatlik gözlemlerini kullandı. Araştırma, bu yoğun kozmik mahallede bulunması beklenen en parlak pulsarları tespit etmek için özel olarak ayarlanmıştı.

Pulsarlar, kutuplarından elektromanyetik radyasyon ışınları yayan, hızla dönen, yüksek oranda manyetize olmuş nötron yıldızlarıdır. Bu ışınlar Dünya'nın üzerinden geçerken, hassas, ritmik darbeler oluştururlar ve bu da onlara 'kozmik deniz fenerleri' lakabını kazandırır. Tespit edilen aday BLPSR, sinyaller arasında 8.19 ms frekansa sahip bir milisaniye pulsar (MSP) olarak tanımlanmıştır, yani her 8.19 milisaniyede bir darbe yaymaktadır. Samanyolu'nun çekirdeğindeki süper kütleli kara delik (SMBH) olan Yay A* (Sgr A*)'ya yakınlığı özellikle önemlidir. Galaktik merkezin yakınında altı başka pulsar bilinmesine rağmen, hiçbiri SMBH'nin kütleçekim alanını anlamlı bir şekilde incelemeye izin verecek kadar yakın değildir (yaklaşık bir parsek içinde). Bu durum, BLPSR'nin potansiyel konumunu testler için benzersiz bir şekilde değerli kılmaktadır.

Samanyolu Galaksisi'nin galaktik merkezindeki süregelen 'kayıp pulsar problemi' büyük bir astrofiziksel gizem olmaya devam etmektedir. Bölge yıldızlarla yoğun bir şekilde dolu olmasına rağmen, birçoğu büyük ve süpernova olarak patlamaya mahkum (nötron yıldızlarının ve dolayısıyla pulsarların ataları), yalnızca birkaçı kesin olarak tespit edilebilmiştir. Araştırmacılar, bu çalkantılı ortamdaki sinyallerin güçlü bir şekilde dağılması veya aşırı yörünge dinamiklerinin pulsarları gizleyebileceğini hipotezleştirmektedir. Yazarların belirttiği gibi, "Bu, GC'deki devam eden kayıp pulsar problemini derinleştirmekte, güçlü saçılma ve/veya aşırı yörünge dinamiklerinin bu bölgedeki pulsar sinyallerini gizleyebileceği fikrini pekiştirmektedir."

BLPSR'nin varlığı doğrulanırsa, Genel Görelilik Teorisi'nin "eşsiz testlerini" mümkün kılacağı vaat edilmektedir. Çalışmanın ortak yazarı ve Columbia Astrofizik Laboratuvarı'nda araştırma bilimcisi olan Dr. Slavko Bogdanov, bir basın bülteninde şunları açıkladı: "Bir pulsarı etkileyen herhangi bir dış etki, örneğin büyük bir nesnenin kütleçekim kuvveti, bu sürekli darbe gelişinde ölçülebilen ve modellenebilen anormallikler yaratacaktır. Ek olarak, darbeler çok büyük bir nesnenin yakınından geçerken, Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi'nin öngördüğü gibi, uzay-zamanın bükülmesi nedeniyle sapabilir ve zaman gecikmeleri yaşayabilirler."

Bu olağanüstü konfigürasyon — aşırı bir kütleçekim ortamında son derece hassas bir kozmik saat — bilim insanlarının süper kütleli kara deliklerin yakınındaki uzay-zamanın kesin ölçümlerini ilk kez elde etmelerini sağlayacaktır. Bu tür gözlemler, fizikçilerin çerçeve sürüklenmesi (frame-dragging) gibi fenomenleri doğrudan ölçmelerine ve hatta kara deliklerin yalnızca üç dış parametreyle karakterize edildiğini öne süren 'saç yok teoremi'ni (no-hair theorem) test etmelerine olanak tanıyabilir: kütle, yük ve açısal momentum. Bunlar, kara delik fiziğini ve kütleçekiminin doğasını tam olarak anlama arayışımızda kritik önem taşıyan çabalardır. Ancak önemli bir engel devam etmektedir: BLPSR yalnızca bir kez tespit edildi ve sonraki gözlemlerde tekrar ortaya çıkmadı. Araştırmacılar, sinyalin potansiyel olarak arka plan gürültüsünden kaynaklanabileceği konusunda uyarıyorlar. "Bu faktörlerin ışığında — ve Sgr A* yakınında bir pulsar tespit etmenin olağanüstü sonuçları göz önüne alındığında — BLPSR konusunda hala son derece şüpheciyiz ve astrofiziksel kökenini iddia etmeden önce çok daha güçlü bir kanıt yükü gerektiğini vurguluyoruz."

Mevcut şüpheciliğe rağmen, potansiyel etkileri derindir. Breakthrough Listen girişimi verilerini kamuya açık hale getirerek diğer araştırmacıların bulguları incelemesine olanak sağlamıştır. Dr. Perez ve ekibi ayrıca galaktik merkezin daha hassas takip araştırmalarını dört gözle beklemektedir. Perez, "Bu pulsar adayı hakkında takip gözlemlerinin neler ortaya çıkaracağını merakla bekliyoruz" dedi. "Eğer doğrulanırsa, hem kendi Galaksimizi hem de Genel Görelilik Teorisi'ni bir bütün olarak daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir." Gelecekteki gözlemler hayati önem taşımaktadır ve yazarlar, Kare Kilometre Dizisi'nin (SKA) GC'deki pulsarları kesin olarak tespit edip doğrulama potansiyeline dikkat çekerek, modern fiziğin en temel teorilerinden birinin bu eşsiz testleri için zemin hazırlamaktadır.

Ekhbary Haber Ajansı