Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Fotoğraf: NASA, ESA

Bir Hubble Uzay Teleskobu fotoğrafı Einstein çemberini gösteriyor.

 Einstein çemberi, genel izafiyet teorisinin öngördüğü üzere, bir galaksinin bükülerek daha uzaktaki bir yıldızdan gelen ışığı büyütmesidir. Gökbilimciler Hubble'ı, ünlü fizikçinin kendisinin de deyimiyle “gerçekleştirilmesi imkânsız” olarak görülen testte, bir yıldızdan gelen ışığın bir diğeri tarafından bükülmesini görmek için kullandılar.

Yakın geçmişte Hubble'da, 18 ışık yılı uzakta bulunan ölü bir yıldızın, arkasından geçmekte olan, çok daha uzaktaki bir yıldızın ışığını çarpıtırken gözlemlendi. Einstein bu etkinin genel izafiyet teorisine dayanarak gerçekleştirilebileceğini öngörmüştü, ama daha sonra bilim insanlarının bunun gerçekleştiğini görmeleri için "hiçbir ümidin" olmadığını iddia etmişti.

Elbette ki bu sert cümleyi, insanların Dünya'nın yörüngesine oldukça etkileyici bir donanım parçasını fırlatmadan yaklaşık 60 yıl önce yazmıştı.

Şimdi, Hubble bu gösteriye tanıklık etmeyi başardı ve gökbilimciler eğimli yıldız ışığı tarafından taşınan ipuçlarını okuyabildiler ve Stein 2051B adlı ölü yıldızın kütlesinin farkına vardılar. Sonuç, mükemmel bir şekilde yüzyıl önce öngörülmüş yıldızın kütlesiyle mükemmel bir şekilde eşleşiyor.

Science dergisinde çıkan bu gözlemle ilgili raporun başyazarı, Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü’nden Kailash Sahu, "Bu sorun hakkında uzun yıllardır düşünüyordum. Başarılı olabileceğimizden emin değildim, ama kesinlikle denemeye değerdi, "diyor.

 Bir Einstein İmkânsızlığı 

Yerçekimsel mikro kırılma denilen yıldızların çakışma etkisi, çok daha yakında olan bir yıldızı lens gibi kullanarak, kendi Güneş’imiz, gözlemlemişti. En dikkat çekeni, Arthur Eddington’ın 1919'da gerçekleşen tam Güneş tutulması sırasında, karanlık Güneş'in kenarlarına yakın bulunan yıldızların pozisyonlarını ölçmesiydi. Yıldızımızın yerçekiminin uzaktaki yıldız ışığını büktüğünü görmesi, Einstein'ın izafiyet çalışmalarıyla ilgili önemli bir konuya değindiğini gösterdi. Gökbilimciler benzeri teknikleri güneş sistemi dışındaki gezegenleri ve normal şartlarda görünmez olan, arka plandaki objelerden gelen ışığı bükebilen, karanlık madde kümelerini saptamak için kullanmışlardı ve bütün galaksi kümelerini lens kullanarak, uzak yıldızların tekrar tekrar patlamalarını izlediler. 

Bu resim, beyaz cüce yıldızın yerçekiminin uzayda eğrilip arkasındaki uzak yıldızın ışığını nasıl eğdiğini gösteriyor. Ama şimdiye kadar kimse, küçük bir yıldızın başka bir yıldızın ışığını bükme anını yakalayamamıştı. Einstein'ın 1936'da Science dergisinde yayınlanan bir makalesinde ortaya çıkması ve görülmesi imkânsız olarak sunduğu senaryoyu buydu. Sonra anlaşıldı ki, Einstein bu makaleyi bir arkadaşının isteği üzerine yayınlamış: "Bir süre önce W. Mandlime geldi ve onun isteğiyle yaptığım, ufak bir hesaplamanın sonuçlarını yayınlamamı istedi. Bu yazı onun dileğiyle uyumludur. "diye yazmış. 

 Kozmik Ateşböceği 

Doğru yıldız hizalanmasını bulabilmek için Sahu ve ekibi, Stein 2051B’yi belirlemeden önce olası lens görevi görebilecek ortalama 5.000 yıldız arasında arama yaptı. Bu kozmik nesne, bir zamanlar Güneş’e benzeyen, beyaz cüce, küçük, yoğun bir ölü yıldız. Asıl zor kısmı sonra başladı. İki yıldızın rastlantısal hizalanması bir şey, bunu gerçekten gözlemlemekse başka bir şeydi. Sahru'nun tarif ettiği gibi, yıldızların gökyüzündeki hareketleri inanılmaz derecede ufak. "Bir ateşböceğinin ABD 25 kuruşunun bir yanından ötekine hareket ettiğini hayal edin. Bu hareketi 2500 km uzakta saptamanız gerekiyor "diyor. "İkinci olarak, ateşböceğinde yanında parlak bir ampul yanıyor (beyaz cüce) ve bu parlak ampulün ışığında ateşböceğinin küçük hareketini saptamanız gerekiyor. " İnsanlığın gökyüzündeki en keskin gözünü kullanmak için başvurdu ve onay aldıktan sonra, bu yıldızlı ikiliyi Hubble'ın artı göstergesine, Ekim 2013 ve Ekim 2015 arasında, sekiz kere yerleştirdi. Gerçekten, Stein 2051B'nin yerçekimi eğildi ve yıldız ateşböceğinin ışığının yerini değiştirdi. Ekip bu sapmış ışığa dayanarak beyaz cücenin kitlesini hesaplayabildi. Güneş’in ortalama yüzde 68 kitlesi ve yüzde bir genişliğiyle Stein 2051B, 1930 yılında Subrahmanyan Chandrasekhar tarafından açıklanan yıldızların çekirdeklerindeki atomlar arası iletişimin kuantum mekaniği teorisiyle neredeyse birebir uyuşuyor. "Teorisi beyaz cücenin çapının azalması, kitlesinin belli şekilde artmasıyla olduğunu öngörüyor ve bizim kitle ölçümümüz tam olarak da bunu doğruladı! "diyor Sahu. "Şaşırtıcı mıydı? Bazı yönlerden evet, çünkü çoğu zaman ölçümler öngörüleri tam olarak doğrulayamaz. Ama şimdiye kadar kullandığımız teorinin doğru olduğunu bilmek iyi oldu. " Hubble sonuçlarına göre, daha önceki tahminlerin aksine, Stein2051B'nin demir bir çekirdeği yok. Bu yıldızın evren kadar veya daha da yaşlı olduğunu öne sürmek anlamına geliyordu. Başka bir deyişle, bu küçük cüce aklınıza gelebilecek en normal, sıkıcı ölü yıldız ve bilim insanlarını çok heyecanlandırdı. Sahu ve meslektaşları tatlı kozmik numaralarını gerçekleştirebildikleri için, muhtemelen Avrupa Uzay Ajansı'nın en yakındaki milyarlarca yıldıza bakmakla meşgul Gaia uydusunu kullanarak, NASA’nın yakında gelecek olan James Webb Uzay Teleskobu ile bunun diğer yıldızların kitlelerini ölçmeye yardımcı olmasını umuyorlar. Embry-Riddle Havacılık Universitesi'nden Terry Oswalt bir açıklamasında "Einstein gurur duyardı" diyor ve ekliyor, "Kilit öngörülerinden bir tanesi çok sıkı bir gözlemsel testi geçti."

Kaynak: http://news.nationalgeographic.com/2017/06/hubble-telescope-einstein-impossible-genius-space-science/