Dünya’dan yaklaşık 10 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan iki kara delik, her biri güneş kütlesinin 100 katından fazla olan devasa yapılar, çarpışarak daha büyük bir kara delik oluşturdu. Bu olay, yerçekimsel dalga detektörleri tarafından kaydedilen en büyük kara delik birleşmesi olarak kayıtlara geçti ve fizikçilerin bu nesnelerin oluşumuna dair kuramsal modellerini yeniden gözden geçirmelerine neden oldu.
Olayın kaydedildiği sinyal, uzay-zamanda bir protonun boyutundan binlerce kat daha küçük sarsıntıları algılayabilen Dünya’daki dedektörlere ulaştı. Cardiff Üniversitesi Yerçekimi Keşif Enstitüsü Başkanı Prof. Mark Hannam, “Bunlar evrende gözlemleyebildiğimiz en şiddetli olaylar, ancak sinyaller Dünya’ya ulaştığında ölçebildiğimiz en zayıf fenomenler. Bu dalgalanmalar Dünya’ya ulaştığında çok küçüktürler” açıklamasında bulundu.
Kara delik çarpışmasının kanıtı, 23 Kasım 2023’te, Washington ve Louisiana’daki Lazer İnterferometre Kütleçekim Dalga Gözlemevi (LIGO) tarafından işletilen ABD merkezli iki dedektörün aynı anda seğirmesiyle ortaya çıktı.
Uzay-zamandaki ani dalgalanmalar, dedektörlerin saniyenin onda biri kadar gerilmesine ve sıkışmasına sebep oldu. Bu kısa an, birleşen kara delikler durulmadan önce “çınlayan” yeni bir kara delik oluştururken çınlama aşamasının izlenmesini sağladı.
Güneşin kütlesinden 137 kat büyük
Sinyalin analizi, çarpışan kara deliklerin güneşin kütlesinin 103 ve 137 katı olduğunu ve Dünya’dan yaklaşık 400 bin kat daha hızlı döndüklerini ortaya koydu; bu, nesneler için teorik sınıra oldukça yakın bir değer.
Bilim insanı Hannam, “Bunlar yerçekimi dalgalarıyla güvenle ölçtüğümüz en yüksek kara delik kütleleri. Ve garipler, çünkü meydana gelen her türlü garip şey nedeniyle kara deliklerin oluşmasını beklemediğimiz kütleler aralığında tokat gibi patlıyorlar” şeklinde konuştu.
Çoğu kara delik, büyük yıldızların yakıtlarının tükenmesi ve yaşam döngülerinin sonuna gelmeleri sonucu oluşur. Bu son derece yoğun nesneler, uzay-zamanı öyle bir biçimde bükerler ki, ışığın bile kaçamayacağı bir olay ufku meydana getirirler.
LIGO’daki fizikçiler, birleşen kara deliklerin daha önceki birleşmelerin ürünü olduğuna inanıyor. Bu durum, neden bu kadar büyük olduklarını ve neden bu kadar hızlı döndüklerini açıklıyor; çünkü birleşen kara delikler, oluşturdukları yeni nesneye spin verme eğilimindedir. Hannam, “Bunun ipuçlarını daha önce de görmüştük, ancak bu muhtemelen bunun gerçekleştiği en uç örnek. Önümüzdeki 10 ila 15 yıl içinde planladığımız dedektörler, evrendeki tüm kara delik birleşmelerini ve belki de beklemediğimiz bazı sürprizleri görebilecek” ifadelerini kullandı.
Bilim insanları, tespit ettikleri kütleçekim dalgalarından yaklaşık 300 kara delik birleşmesini kaydetti. Şu ana kadar bilinen en büyük birleşme, güneşin kütlesinin yaklaşık 140 katı büyüklüğünde bir kara delik üretmişken, en son birleşme ise güneşten 265 kat daha büyük bir kara delik oluşturdu.
