Fizikçiler, dönen kara deliklerin etraflarındaki uzay dokusunu da birlikte sürüklemesi gerektiğini bir asrı aşkın müddettir teorik olarak biliyordu. Lakin bu tesirin direkt gözlenmesi bugüne kadar mümkün olmamıştı. Artık ise uzak bir yıldızın şiddetli “ölümü” sayesinde astronomlar, bu kozmik “karıştırma”yı birinci kere gerçek vakitli olarak izlemeyi başardı.
Olay, bir yıldızın muhteşem kütleli bir kara deliğe fazla yaklaşmasıyla başladı. Yıldız, “gelgit bozulma olayı” olarak bilinen süreçte materyallerini kara deliğe akıtarak parçalandı. “AT2020afhd” diye kayda geçen bu olay, ünlü fizikçi Albert Einstein’ın genel görelilik kuramının en tuhaf öngörülerinden birini test etmek için adeta doğal bir laboratuvara dönüştü: Dönen ve çok büyük kütleli cisimlerin, uzay-zamanın kendisini de yavaş bir girdap üzere sürüklediği teorisi.
Bilim insanları, bu yıldız kalıntısından yayılan X-ışınları ve radyo dalgalarındaki ritmik dalgalanmaları izleyerek, bir kara deliğin etrafındaki uzay vakit dokusunu hakikaten de büküp döndürdüğüne dair şimdiye kadarki en net ispatı elde ettiklerini açıkladı. Bu tesir, Lense-Thirring presesyonu olarak biliniyor.
UZAY VAKTİN İZİNDE
Gelgit bozulma olayları tabiatı gereği hayli kaotik. Kara deliğe yaklaşan yıldız uzayıp parçalanırken, ortaya çıkan gaz kara deliğin etrafında parlak bir disk oluşturuyor. Kimi durumlarda bu diskten, ışık suratına yakın suratlarla fırlayan unsur jetleri de ortaya çıkıyor.
AT2020afhd’yi özel kılan da tam olarak buydu. Olayı izleyen astronomlar, X-ışını parlaklığının sistemli aralıklarla, 10 kattan fazla artıp azaldığını fark etti. Bu döngü her 19,6 günde bir tekrarlanıyordu. Kısa müddet sonra radyo teleskopları da birebir ritmi yakaladı.
Asıl kritik nokta ise bu sinyallerin birlikte “sallanmasıydı”. X-ışınları ve radyo dalgaları senkronize biçimde değişiyordu.
Çalışmanın muharrirlerinden ve Cardiff Üniversitesi’nden Cosimo Inserra, ZME Science’a yaptığı açıklamada, “Bu çalışma, Lense-Thirring presesyonuna dair şimdiye kadarki en ikna edici ispatı sunuyor. Dönen bir topacın etrafındaki suyu girdap üzere sürüklemesi misali, kara deliğin uzay-zamanı da peşinden sürüklediğini görüyoruz” dedi.
Bu eşzamanlı dalgalanma, bilim beşerlerine rastgele bir parlamaya şahit olmadıklarını gösterdi. Bilakis, yıldız kalıntılarından oluşan disk ve dışarı fırlayan jet, kara deliğin dönüşüyle bükülen uzay vaktin tesiriyle yavaşça taraf değiştiriyordu.
Bu davranışı yakalayabilmek için grup, NASA’nın X-ışınlarını izleyen Neil Gehrels Swift Gözlemevi datalarını, Karl G. Jansky Very Large Array başta olmak üzere çeşitli radyo teleskoplarının gözlemleriyle birleştirdi.
EINSTEIN BİR DEFA DAHA HAKLI ÇIKTI
Einstein bu tesire birinci kere 1913’te işaret etmiş, birkaç yıl sonra Avusturyalı fizikçiler Josef Lense ve Hans Thirring matematiksel temelini ortaya koymuştu. Lakin bir kara deliğin yakınında uzay vakit sürüklenmesini gözlemek, bugüne kadar son derece zordu.
Dünya’ya yakın ölçekte, uydular bu tesirin çok küçük versiyonlarını tespit edebilmişti. Kara deliklerin yakınında ise tesir çok daha güçlü olmalıydı, ancak çok kaotik ortam içinde bunu ayırt etmek büyük bir zorluktu.
Bu çalışma, yıldız kalıntılarını adeta bir “izleyici” üzere kullanarak bu kaosu aşmayı başardı. Yığılma diski presesyon yaparken görünen alanı değişti ve bu da X-ışınlarında dalgalanmaya yol açtı. Jet Dünya’ya yanlışsız yönelip uzaklaştıkça radyo parlaklığı artıp azaldı. İki sinyal birlikte, bükülmüş uzay vaktin görünmez geometrisini ortaya koydu.
Inserra, “Bu, fizikçiler için gerçek bir ikram. Yüz yılı aşkın müddet evvel yapılan öngörüleri doğrulamış oluyoruz. Birebir vakitte bu müşahedeler, bir yıldızın kara deliğin muazzam çekim gücüyle parçalandığı olayların tabiatına dair bilgimizi de artırıyor” dedi.
AT2020afhd, bir kara deliğin uzay-zamanı sözün tam manasıyla sürükleyebildiğini göstererek, soyut bir teorik öngörüyü gözlenmiş bir olguya dönüştürdü.
Araştırmanın bulguları Science Advances mecmuasında yayımlandı.
