• Dipsiz Forum'a sadece 3 saniyede kayıt olarak, eğitim, sağlık, edebiyat, müzik ve sosyal bilimler konularında binlerce yeni ve güncel içeriğe reklamsız olarak anında ulaşabilir, yeniliklerden anında haberdar olabilirsiniz. Haydi, şimdi kayıt ol!

Bozulmuş Deja Vu: Evren Kara Deliklerin Yakınında Nasıl Yansıtılıyor?

Yakida

From bay
Yönetici
23 Mart 2021
882
2.298
Bursa
Black-Hole-Gargantua-777x437.jpg



Kara Delik Gargantua


Kara deliklerin çevresinde, uzay o kadar çarpıktır ki, ışık ışınları bile etraflarında birkaç kez kıvrılabilir. Bu fenomen, aynı şeyin birden fazla versiyonunu görmemizi sağlayabilir. Bu onlarca yıldır bilinmesine rağmen, Niels Bohr Enstitüsü öğrencisi Albert Sneppen sayesinde ancak şimdi kesin, matematiksel bir ifadeye sahibiz. Gerçekçi kara deliklerde daha da kullanışlı olan sonuç, Scientific Reports dergisinde henüz yayınlandı.

Muhtemelen kara delikleri duymuşsunuzdur - ışığın bile kaçamadığı muhteşem yerçekimi yığınları. Ayrıca uzayın kendisinin ve hatta zamanın karadeliklerin yakınında tuhaf davrandığını da duymuş olabilirsiniz; uzay bükülür.

Curving-Light-Paths-Around-Black-Hole-777x465.jpg


Arka plandaki gökadadan gelen ışık, kara deliği gittikçe artan sayıda çevreler, kara deliği ne kadar yakın geçerse ve bu nedenle aynı gökadayı birkaç yönde görürüz.

Bir kara deliğin yakınında, uzay o kadar çok kıvrılır ki, ışık ışınları sapar ve çok yakındaki ışık o kadar çok sapar ki, kara deliğin etrafında birkaç kez dolaşır. Bu nedenle, uzak bir arka plan gökadasını (veya başka bir gök cismini) gözlemlediğimizde, gökadanın aynı görüntüsünü giderek daha fazla çarpık da olsa birden çok kez gördüğümüz için şanslı olabiliriz.

Birden çok versiyonda galaksiler

Mekanizma aşağıdaki şekilde gösterilmektedir: Uzak bir galaksi her yöne parlıyor - ışığının bir kısmı kara deliğe yaklaşıyor ve hafifçe sapıyor; biraz ışık daha da yaklaşır ve kaçmadan önce bir kez deliği çevreler, vb. Kara deliğin yakınına baktığımızda, aradığımız deliğin kenarına yaklaştıkça aynı galaksinin gitgide daha fazla versiyonunu görüyoruz.

Bir sonraki görüntüyü görmek için bir görüntüden kara deliğe ne kadar yakından bakmanız gerekiyor? Sonuç 40 yılı aşkın bir süredir bilinmektedir ve yaklaşık 500 katıdır (matematik meraklıları için daha doğru bir şekilde “iki pi'nin üstel işlevi”dir, e2π olarak yazılır).

Black-Hole-From-Our-Point-of-View.jpg

"Yüz yüze" görülen durum, yani aslında onu Dünya'dan nasıl gözlemleyeceğiz. Kara deliğe ne kadar yakından bakarsak, galaksinin fazladan görüntüleri giderek daha fazla sıkışır ve bozulur.

Bunu hesaplamak o kadar karmaşık ki, yakın zamana kadar neden tam olarak bu faktör olduğuna dair matematiksel ve fiziksel bir sezgi geliştirmemiştik. Ancak, hem Niels Bohr Enstitüsü hem de DTU Uzayı altında temel bir araştırma merkezi olan Kozmik Şafak Merkezi'nden yüksek lisans öğrencisi Albert Sneppen, bazı zekice, matematiksel hileler kullanarak şimdi bunun nedenini kanıtlamayı başardı.

“Görüntülerin neden bu kadar zarif bir şekilde kendilerini tekrar ettiğini anlamakta fevkalade güzel bir şey var. Bunun da ötesinde, yerçekimi ve kara delikler hakkındaki anlayışımızı test etmek için yeni fırsatlar sunuyor,” diye açıklıyor Albert Sneppen.

Bir şeyi matematiksel olarak kanıtlamak yalnızca kendi içinde tatmin edici değildir; gerçekten de, bizi bu harika fenomenin anlaşılmasına daha da yaklaştırıyor. "500" faktörü doğrudan karadeliklerin ve yerçekiminin nasıl çalıştığına bağlıdır, bu nedenle görüntülerin tekrarları artık yerçekimini incelemenin ve test etmenin bir yolu haline gelir.

Dönen kara delikler

Tamamen yeni bir özellik olarak Sneppen'in yöntemi, yalnızca "önemsiz" kara deliklere değil, aynı zamanda dönen kara deliklere de uygulanacak şekilde genelleştirilebilir. Ki, aslında, hepsi öyle.

"Görünüşe göre, gerçekten hızlı döndüğünde, artık kara deliğe 500 kat daha fazla yaklaşmanız gerekmiyor, ancak önemli ölçüde daha az. Aslında, her görüntü artık sadece 50 veya 5, hatta kara deliğin kenarına sadece 2 kat daha yakın” diye açıklıyor Albert Sneppen.

Her yeni görüntü için kara deliğe 500 kat daha yakından bakmak zorunda olmak, sağdaki şekilde görüldüğü gibi görüntülerin hızlı bir şekilde tek bir dairesel görüntüye "sıkıştırılması" anlamına geliyor. Uygulamada, birçok görüntüyü gözlemlemek zor olacaktır. Ancak kara delikler döndüğünde, “ekstra” görüntüler için daha fazla yer var, bu yüzden teoriyi çok uzak olmayan bir gelecekte gözlemsel olarak doğrulamayı umabiliriz. Bu sayede sadece kara delikler hakkında değil, arkalarındaki galaksiler hakkında da bilgi edinebiliriz:

Işığın seyahat süresi artar, kara deliğin etrafında daha fazla dolaşmak zorunda kalır, bu nedenle görüntüler giderek daha fazla “gecikir”. Örneğin, bir yıldız, arka plandaki bir galakside bir süpernova olarak patlarsa, bu patlamayı tekrar tekrar görebiliriz.

Kopenhag Üniversitesi 15 Temmuz 2021
 
Top