NASA’daki Türk bilim insanımız Kara delikler hakkında ezber bozdu

Kara delikler uzay bilimlerin en çok konuşulan konusu. Karadelikler konusunda yeni yaklaşımlar getiren NASA’daki Türk bilim insanımız Prof. Feryal Özel, Özel Genel Görelilik Kuramı ile kara deliklerin gölge boyutu arasındaki tutarlılığı irdelerken yeni bir yaklaşım geliştirdi.

NASA’daki Türk bilim insanımız Kara delikler hakkında ezber bozdu

NASA’da Türk bilim insanı Prof. Feryal Özel ve ekibinin kara deliklerin gölgelerinin ölçülmesi  ile ilgili yeni bir yaklaşım geliştirdiler. NASA’da halen görev yapan, kara delikler, nötron yıldızların ve teorik astrofizik üzerine araştırmalarını devam eden Prof. Dr. Feryal Özel ekibi ile önemli bir çalışmaya daha imza attı.

Geçen yıl, ilk kara deliğin fotoğraflanmasını sağlayan 200 bilim insanının olduğu ekipte de yer alan Özel Genel Görelilik Kuramı ile kara deliklerin gölge boyutu arasındaki tutarlılığı irdelerken yeni bir yaklaşım geliştirdi.

Prof. Dr. Feryal Özel ve içinde bulunduğu Olay Ufku Teleskobu ekibi, Physical Review Letters (PRL) dergisinde yer alan makalelerinde bu yeni yaklaşımı anlattı. 2017 yılında Olay Ufku Teleskobu (Event Horizon Telescope-EHT) gözlemlerinden yararlanılarak ilk kez M87 Galaksisi’nde bulunan bir kara delik gölgesi gözlenmişti. Bu gözlemler, kara delik boyut ölçümlerinin yeni ve net kütle- çekimsel testleri olarak değerlendirilmişti.

Ekip bu yeni araştırmasında EHT kara delik gölge boyutu ölçümlerinin Genel Görelilik dışındaki diğer kütleçekimi teorileri ile uyumlu olup olmadığını mercek altına alıyor. Makalede öne çıkan noktalar şöyle: *EHT görüntülerinin orjinal analizinde öltüğümüz kara delik boyutunun Genel Görelilik ile öngörülen boyut ile uyumlu olduğunu göstermiştik. O sırada şu ters soruyu sorabilecek durumda değildik: Bir kütleçekim kuramı Genel Görelilikten ne kadar farklı olabilir ve aynı zamanda gölge boyutu ile tutarlığını koruyabilir?

Başka bir deyişle EHT gözlemlerinin, Genel Görelilikten farklı teorileri sığdıracak ne kadar sapma alanı bıraktığı sorusunu yanıtlayacak olanaklardan yoksunduk. Acaba EHTnin getirdiği sınırlar EHTden önceki gözlemsel testlerin getirdiği sınırlara göre daha mı sıkıydı?

İlkesel olarak Genel Görelilik Kuramı

Genel Görelilik Kuramı önerilmiş olan her değişikliği tek tek ele alıp her bir değişik kuramın gözlemlerle uyumlu olup olmadığını sorgulayabilirdik. Ama bunun yerine daha güçlü bir yaklaşım geliştirdik. Herhangi bir kütle çekimi kuramında kara delik gölgesinin boyutunu belirleyen ayırt edici özelliği saptadık. Bu şekilde genel görelilik kuramı herhangi bir alternatifin EHT gözlemleri ile uyumlu olup olmadığını o kuramın diğer ayrıntılarından bağımsız ve kesin olarak belirleyebiliyoruz. Bu yaklaşımın başka bir avantajı da ölçümlerimizle önceki testler arasında bir bağlantı kurabilmekti.

Bu yaklaşımdan yararlanarak ölçüden M87’deki kara delik gölgesinin boyutu, Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı’na alternatif olarak önerilmiş değişik kütleçekimi kuramları için hareket alanını önceki yöntemlere kıyasla hemen hemen 500 kez daralttı. Çalışmamızdan önceki gözlemsel testleri başarıyla geçen Genel Göreliliğe alternatif çok sayıda kuram vardı, fakat bunlar yeni kara delik gölge testinden geçemedi.

Prof. Özel bir yandan Arizona Üniversites’nde görev yaparken bir yandan da NASA Astrofizik Komitesi Başkanlığını, NASA Lynx Uzay Teleskobu Bilim ve Teknik Ekibi Başkanlığını ve Uzay Ufku Teleskobu Bilim Konseyi ve Modelleme ve Analiz Çalışma Grubu Başkanlığını yürütüyor.

Ayrıca bakınız

• Kara deliklerin ağzındaki disklerin sırrı çözüldü
• Kara delikleri yutan beyaz delikler var mı?