2017 yılının Ağustos ayında, gökbilimciler Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (LIGO), iki nötron yıldızının birleşmesinden kaynaklandığı düşünülen yerçekimi dalgalarını tespit ettiğinde bir başka büyük atılım yaptı. O zamandan beri, dünyadaki birçok tesisteki bilim adamları, bu birleşmenin sonucunu belirlemek için, hatta çeşitli kozmolojik teorileri test etmek için takip gözlemleri yaptılar.
Örneğin, geçmişte bazı bilim adamları, Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi ile Evrenin doğası arasındaki büyük ölçeklerdeki tutarsızlıkların ekstra boyutların varlığıyla açıklanabileceğini öne sürmüşlerdir. Ancak, Amerikalı astrofiziklerden oluşan bir ekip tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, geçen yılki kilonova olayı bu hipotezi etkili bir şekilde dışlıyor.
Çalışmaları kısa süre önce Kozmoloji ve Astropartikül Fiziği Dergisi,“GW170817'den itibaren uzay-zaman boyutlarının sayısı üzerindeki sınırlar”. Çalışma, Princeton Üniversitesi Astrofizik Bilimleri Bölümü'nden mezun olan Kris Pardo tarafından yönetildi ve Chicago Üniversitesi, Stanford Üniversitesi ve Flatiron Enstitüsü'nün Hesaplamalı Astrofizik Merkezi üyelerini içeriyordu.
Yerçekimi dalgaları üreten önceki olayların aksine, GW170817 olarak bilinen kilonova olayı, iki nötron yıldızının (kara deliklerin aksine) birleşmesini içeriyordu ve sonrasında geleneksel teleskoplar kullanan astronomlar tarafından görülebilirdi. Dahası, görünür ışık, gama ışınları, X-ışınları ve radyo dalgaları dahil, hem yerçekimi hem de elektromanyetik dalgalarda tespit edilen ilk astronomik olaydı.
Chicago Üniversitesi'nde astronomi / astrofizik ve fizik profesörü ve çalışma üzerine ortak yazar olan Prof. Daniel Holz'un açıkladığı gibi:
“İlk defa hem yerçekimi hem de ışık dalgalarında kaynakları eşzamanlı olarak tespit edebildik. Bu tamamen yeni ve heyecan verici bir sonda sunuyor ve biz evren hakkında her türlü ilginç şeyi öğreniyoruz. ”
Belirtildiği gibi, bilim adamları uzun zamandır modern yerçekimi anlayışımız (Genel Görelilik ile açıklandığı gibi) ve Evren gözlemlerimiz arasındaki tutarsızlık için açıklamalar aradılar. Esasen, gökadalar ve gökada kümeleri, sahip oldukları görünür madde miktarıyla (yani yıldızlar, toz ve gaz) açıklanamayacağından daha büyük bir yerçekimi etkisi sergilerler.
Şimdiye kadar, bilim adamları görünür “kayıp kütleyi” açıklamak için karanlık maddenin ve Evrenin neden sürekli (ve hızlanan) bir genişleme durumunda olduğunu açıklamak için karanlık enerjinin varlığını önerdiler. Ancak başka bir teori, uzun mesafelerde yerçekiminin ek boyutlara “sızması” ve büyük ölçeklerde daha zayıf görünmesine neden olmasıdır. Bu, astronomik gözlemlerle Genel Görelilik arasındaki belirgin farklılığı açıklayacaktır.
Kilonova olayı - ve ürettiği yerçekimi dalgaları ve ışık - araştırma ekibine bu teoriyi test etmenin bir yolunu sundu. Temel olarak, birleşme sonrasında yerçekimi diğer boyutlara sızmış olsaydı, LIGO ve diğer yerçekimi dalga dedektörleri tarafından ölçülen sinyal beklenenden daha zayıf olurdu. Ancak öyle değildi.
Takım bundan yüz milyonlarca ışıkyılı içeren ölçeklerde bile, Evrenin uzayın üç boyutundan ve aşina olduğumuz bir zamandan oluştuğunu belirledi. Ekibe göre, bu, gökbilimcilerin yerçekimi dalgası araştırmalarındaki son patlama sayesinde yapabileceği birçok testten sadece birincisi.
“Şimdiye kadar test etmek için somut yöntemlerimiz olmayan çok fazla teori var. Bu, birçok insanın astronomisini nasıl yapabileceğini değiştiriyor ”dedi. Gelecekteki yerçekimi dalga tespitleri ile bilim adamları diğer kozmolojik gizemleri test etmenin yollarını bulabilirler. Holz, “Evrenin bizim için hangi kütleçekimsel dalga sürprizlerini yaşayabileceğini görmeyi dört gözle bekliyoruz” dedi.
