Hubble 4 Kez Patlayan Yıldız Gözlemledi
Hubble uzay teleskopu galaksilerin yerçekiminin yol açtığı mercek etkisiyle aynı süpernovayı 4 kez gördü. Büyük kütleli galaksilerin yerçekimi uzayı bükerek Dünya’ya gelen ışığın yolunu uzattı ve güçlü bir şekilde büktü. Bu da süpernova görüntüsünü çarpıtınca aynı yıldız dört kez patlamış gibi oldu.
Aynı şeyi 4 kez görmek
Bir büyüğünüz aynı sözü temcit pilavı gibi tekrarlayınca canınız sıkılıyor değil mi? Bundan yola çıkarak aynı süpernovayı gece göğünde dört kez görmenin de ne işe yaradığını merak edebilirsiniz.
Nitekim patlayan yıldızı yerçekimi merceğinin oluşturduğu ışık halkasının üzerinde dört farklı yerde ve dört farklı açıdan gördük.
Bu da normalde ışığı kısa sürede solarak sönen yıldız patlamasının görünür ömrünü uzatarak süpernovayı daha uzun süre incelememizi sağladı. İşte bu yazıda yerçekimi mercek etkisi ile bilinen evrenin en uzun süreli yıldız patlamasının öyküsünü anlatıyoruz.
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
Bugün aslında dündü
1993 tarihli Bugün Aslında Dündü filmini izlediniz mi? Filmde Bill Murray’in oynadığı hava durumu sunucusu aynı günü tekrar tekrar yaşıyordu. Şimdi de astronomlar Hubble uzay teleskopunu ve Einstein’ın görelilik teorisindeki yerçekimi mercek etkisini kullanarak aynı yıldızın 4 kez patladığını gördüler.
Aslında 9 milyar yıl önce patlayan, ama ışığı bize ancak ulaşan çok eski bir yıldızdan söz ediyoruz. Öyle ki keskin gözlü Hubble bile 9 milyar ışık yılı uzaktaki bu yıldızı evrenden yardım almadan göremez. Nitekim yıldızla aramızda birkaç galaksi var ve galaksilerin yerçekimi uzay-zamanı büküyor.
Buna yerçekimi mercek etkisi diyoruz. Fotoğraf makinesi merceği gibi bükülen uzayda ışığın aldığı yol uzuyor ve bu da uzaktaki yıldızlara doğal yolla zum yapmamızı sağlıyor. Böylece yıldızı çok daha yakındaymış gibi görüyoruz.
İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt
Yerçekimi gözlüğü
Einstein’ın genel görelilikte belirttiği yerçekimi mercek etkisi, uzaktaki yıldızların görüntüsünü büyüterek Hubble teleskopuna odaklıyor. Böylece en küçük ve soluk yıldızları bile görmemizi sağlıyor.
Aynı zamanda ışığa balıkgözü efekti vererek yıldız görüntüsünü çoğaltıyor. Söz konusu yıldız patlamasını dört kez görmemizin sebebi de bu. Peki neden bu süpernovanın dört kopyası var, ama bin kopyası yok?
Basit bir sebep
Yerçekimi mercek etkisinin ışığı bükecek kadar güçlü olması için yıldızla aramızda büyük kütleli gökcisimleri olması gerekiyor: örneğin kara delik ve galaksiler. Süpernova ile aramızda dört galaksi bulunuyor ve biz de gökyüzündeki patlamanın sadece dört kopyasını görüyoruz.
İlgili yazı: Gerçek Adem: İlk insan ne zaman yaşadı?
Pozör süpernova
Süpernovalar evrendeki en enerjik ve nadir olaylardan biri. Örneğin, Samanyolu’nda yüz yılda ortalama bir adet süpernova görülüyor. Buna da sevinmeliyiz, çünkü süpernovalar patlarken uzaya ölümcül radyasyon saçıyor (gama ışını patlamaları). Dolayısıyla yakında gerçekleşecek bir süpernova Dünya’daki hayatı tehdit edebilir.
Dolayısıyla Samanyolu’nda çok sayıda süpernova patlamasını istemeyiz; ancak, Einstein’ın görelilik teorisi uyarınca aynı süpernovayı defalarca görmemize mani yok. Hubble da bunu yaptı ve 9 milyar ışık yılı ötedeki bir yıldız patlamasını defalarca görüntüledi.
İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili
Ne işe yaradı?
Bu ilginç keşfe imza atan Doç. Dr. Patrick Kelly şöyle açıklıyor: “Aynı süpernovayı şimdilik dört kez gördük, ama önümüzdeki on yılda başka galaksilerin mercek etkisiyle bükülen yeni ışık ışınları bize ulaşacak ve bu olayı beşinci kez görmüş olacağız. Ne de olsa galaksiler ile Dünyamız uzayda hareket ediyor ve süpernovayla aramıza başka başka galaksiler giriyor.”
Zaten işin esprisi de burada: İster resimleri yan yana görelim, ister aynı patlamayı uzun yıllar içinde defalarca görelim, görüntüler arasında zaman farkı var. Nitekim son Hubble fotoğrafına bakarsanız süpernovanın 1964, 1995, 2014 ve 2015 yılında çekilen görüntülerini yan yana göreceksiniz.
Bu fotoğrafta eskiden bize ulaşan görüntüler ve şimdi ulaşan görüntüler yerçekimi mercek etkisiyle hep bir arada görünüyor. Sonuçta dört kez patlayan yıldız evrenin keşfinde bize yeni ufuklar aralıyor:
İlgili yazı: Yeşil Sahra 4000 Yıl Önce Neden Çöl Oldu?
Gizli yardımcı
Görüntüler arasındaki zaman farkı, görüntüleri büken galaksilerin arasındaki mesafe farkından kaynaklanıyor. Astronomlar görüntü kopyalarının arasındaki zaman farkına bakarak hem evrenin genişleme hızını hem de evrendeki karanlık madde miktarını hesaplıyor.
Sonuç olarak uzun mesafelerde güçlü yerçekimi alanları yaratan görünmez karanlık madde bize gizlice yardım ediyor ve çok uzaklardan gelen ışığı büküyor:
Bu bağlamda astronomlar galaksilerin ışığı ne kadar büktüğüne bakacak ve galaksilerin kütlesini ölçecekler. Ancak, ışığın beklenenden fazla büküldüğünü görürlerse buna karanlık maddenin yol açtığını anlayacaklar. Böylece evrenin karanlık madde haritasını çıkaracaklar.
İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi
Kozmik teleskop
Öyleyse uzaydaki en güçlü teleskop yerçekimi mercek etkisidir: Bugün ışığı cam mercekler yerine yerçekimiyle bükebilseydik en basit dürbünle bile Ay’daki dağları seçebilirdik (bilimkurgu yazarı Asimov yerçekimi dürbünlerini Vakıf romanlarında anlatıyor).
Ancak bir sorun var: Işığı bükmek için çok güçlü bir yerçekimi alanı gerekiyor. Bunu da ancak dev yıldızlar, kara delikler ve galaksiler başarıyor. Elimizde kara delik içeren bir dürbün tutamayacağımıza göre, doğal uzay teleskoplardan yararlanmaya devam etmek zorundayız.
İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi
Yerçekimi merceği türleri
Aslında iki temel mercek etkisi var ve bu da gözlemlediğimiz yıldızlarla aradaki galaksilerin, diğer yıldızlar ve kara deliklerin açısına göre değişiyor (bize olan açısına göre).
1) Yıldızla aramızdaki galaksi tam olarak aynı hizada değilse yıldız ışığı balıkgözü mercek etkisindeki gibi bükülüyor. Bu durumda fotoğrafta ışık noktası olarak değil de parlak bir ışık yayı olarak gözüküyor (su dolu bardağın dibindeki ışık ve gölge oyunları gibi).
2) Öte yandan, yıldızla aramızdaki galaksiler tam olarak aynı hizada ise iki seçenek var: a) Ya yıldız ışığı fotoğrafın ortasında kesintisiz bir ışık halkası olarak görülecek ya da aynı yıldızın çarpılmış 3-4 görüntüsü fotoğrafta yan yana görülecek.
İşte bizim süpernova bu sınıfa giriyor. Bilim insanları süpernova görüntüsünün klonlanması olayını Einstein’ın Haçı olarak adlandırıyor. Ne de olsa yerçekimi mercek etkisini öngören görelilik teorisini geliştiren Einstein yaşıyor olsaydı Mart ayında 139 yaşına basacaktı.
Miyoplara özel
Ancak, miyopsanız görüntü klonlanmasını her gün görebilirsiniz: Akşam olunca Ay’a gözlüksüz bakın. Gözlerinizle iç içe geçmiş sekiz veya on Ay görebilirsiniz (ben öyle görüyorum). Aynı şey trafik ışıkları için de geçerli!
İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler
Hubble nasıl gördü?
Hubble uzay teleskopu yerçekimi mercek etkisine bağlı klonlama gözlemleri yapmak için kısa adı GLASS olan özel bir sistem kullanıyor: Grism Mercek Genişletmeli Uzay Taraması programı ile galaksi kümelerini gözlemliyor ve galaksilerin yerçekimi mercek etkisini araştırıyor.
Hubble bu sayede 13 milyar ışık yılı uzaktaki en soluk galaksileri bile görebiliyor. Elbette ışık hızının sınırlı olması yüzünden bunları 13 milyar yıl önceki bebeklik haliyle görüyor. Ancak, evrenimiz aradan geçen zamanda genişlediği için uzay boşluğu da son 13 milyar yılda şişmiş oluyor.
Uzayın genişlemesi ilk galaksilerden gelen ışığın dalga boyunu uzatıyor ve kırmızıya kaymasına yol açıyor. Biz de Hubble derin uzay taraması kameralarına eklenen kızılötesi görme özelliği ile en uzak galaksileri bile görebiliyoruz.
Oysa bu galaksiler kızılötesinde bile görülemeyecek kadar soluk olmalıydı; fakat yerçekimi mercek etkisi ışık demetlerini odaklayarak görüntünün çözünürlüğünü artırdı. Böylece en uzak galaksileri küçük ve bulanık birer nokta halinde görebildik.
En uzak galaksi
İlgili yazı: Başka Galakside Binlerce Öte Gezegen Keşfettik
Büyük sürpriz
Süpernova görüntüsünü klonlayan Einstein’ın Haçı asıl bu noktada sürpriz oldu; çünkü aynı görüntüyü birkaç parçaya bölmek yerine çoğalttı. Böylelikle evrendeki karanlık maddenin dağılımını daha kesin saptamamıza imkan verdi.
Sözün özü, bilim insanları 1964 ve 1995 yıllarında görülen iki patlamanın aslında aynı süpernovaya (Refsdal) ait olduğunu anladılar. Evet, bir yıldız bir kere ölür; ama anlaşılıyor ki ölüm çığlıkları evren yok olana dek yankılanmayı sürdürüyor. Peki Dünya’nın yakınında süpernova patlarsa ne olur? Bunun cevabı da en ölümcül süpernova yazısında sizi bekliyor.
