LIGO müşahidələri – Qravitasiya dalğaları

14 sentyabr 2015-ci il, saat 6 radələrində elm adamları daha əvvəl heç bir insanın şahid olmadığı bir hadisəyə şahid oldular: 2 qara dəliyin toqquşmasına. Hər 2 qara dəliyin ölçüsü haradasa Günəşin 30 qatına (təxminən Günəşdən biri 36 dəfə (hadisənin üfüqü 216km), digəri isə 29 dəfə (hadisənin üfüqü 174km) böyük idi) bərabər idi və milyonlarla ildir bir-birinin orbitində dönürdülər. Bir-birlərinə yaxınlaşdıqca bir-birlərinin ətrafında daha sürətlə fırlanmağa başladılar və nəhayət toqquşdular və tək bir qara dəliyə çevrildilər. Toqquşmadan əvvəl, bir saniyədən daha kiçik bir zamanda işıq sürətinə bərabər sürətdə Kainatda titrəyiş yaydılar. Və milyardlarla il sonra, dünyadakı Lazer İnterferometri Qravitasiya Dalğa Rəsədxanası adlı bir detektor tərəfindən (“Lazer İnterferometer GW Observatory – LİGO”) və ya qısaca LİGO tərəfindən, aşkar edilirdi. Siqnal saniyənin 1/5-i qədər davam etdi və bu, detektorun ilk qravitasiya dalğası müşahidəsi idi.

Bəs kosmosdakı bu dalğalanmalar əslində nədir?

Cavab iki cisim arasındakı bir-birini cəzb edən qüvvə ilə, yəni qravitasiya ilə başlayır. Müşahidə edilə bilən kosmosdakı hər şeydə vəziyyət belədir.

Biz dünyanı, Ayı, Günəş və hər bir ulduzu cəzb edirik və onlar da bizi cəzb edir. Cismin kütləsi artdıqca cazibəsi də artır. Cisimdən uzaqlaşdıqca da cazibə gücü azalır. Əgər kosmosdakı hər bir cismin digər bir cisim üzərində təsiri varsa, həmin cismin nə qədər kiçik olduğu vacib deyil. Qravitasiyadakı dəyişmə bizə cisimlərin nə etdiyini söyləyə bilər. Qravitasiyadakı kosmosdan gələn dəyişmələr qravitasiya dalğaları adlanır. Qravitasiya dalğaları mənbəyindən xaricə doğru yayılır, eynilə bu üzərindəki dalğalanmalar kimi (gölə atılan daşın yaratdığı hadisə) mərkəzdən uzaqlaşdıqca gedərək kiçilirlər.

Bəs bu dalğalanmaların üzərində olduğu şey nədir?

Enişteyn nisbilik nəzəriyyəsini ortaya atarkən qravitasiyanı, kosmos-zaman deyilən bir səthdəki əyri olaraq xəyal etdi. Kosmosdakı bir kütlə, kosmos-zamanda bir çöküntü yaradır və yuvarlanan bir top çöküntü ətrafında əyrilər çəkir, eynilə digər kütlə tərəfindən çəkildiyi kimi. Kütlə böyüdükcə dərin bir çöküntü və daha güclü qravitasiya olur. Kütlə çöküntünü hərəkət etdirdiyi vaxt kosmosa dalğalanmalar yayılır. Bunlar qravitasiya dalğalarıdır.

Qravitasiya dalğası kimi bir dalğa necə hiss edilir?

Əgər vücudumuz onları aşkar etmək üçün kifayət qədər həssas olsa idi, şaquli olaraq sıxışdırılarkən yanlardan çəkilirmiş kimi, üfüqi sıxışdırılarkən isə yuxarı-aşağı istiqamətdə çəkildiyimizi hiss edərdik. Bu irəli-geri hərəkət qravitasiya dalğaları içimizdən keçərkən təkrar-təkrar meydana gələrdi. Lakin bu heç bir şey hiss edə bilməyəcəyimiz dərəcədə çox kiçik bir ölçüdə olardı. Bu səbəblə elm adamları bunu bizim üçün hiss edə bilən detektorlar düzəltdi. Bax bu LİGO detektorlarının etdiyi şeydir və onlar tək deyillər. Belə ki, bütün dünyaya yayılmış qravitasiya detektorları vardır. Bu L şəklindəki detektorların dəqiq uzunluğu lazerlə ölçülən uzun qolları vardır. Əgər uzunluq dəyişirsə, bu qravitasiya dalğasının qolları çəkməsi və sıxışdırması səbəbindən qaynaqlana bilər.

Detektorlar bir qravitasiya dalğası aşkar etdiklərində elm adamları dalğanın mənbəyi haqqında məlumat əldə edə bilirlər. Bir baxımdan, LİGO kimi detektorlar böyük qravitasiya dalğa radiolarıdır. Radio dalğaları bizim ətrafınızda dolaşır amma onları hiss edə bilmirik və ya onların daşıdığı musiqini eşidə bilmirik. Musiqinin səsini eşitmək üçün doğru növ detektor lazımdır.

LİGO bir qravitasiya dalğası siqnalı aşkar edir, alimlər bunu meydana gətirən cisim haqqındakı məlumatı araşdırırlar. Onun kütləsi və orbitinin şəkli kimi məlumatları əldə edə bilirlər. Qravitasiya dalğaları siqnallarını hərəkət etdirərək, eynilə musiqinin bir radio ilə radio siqnallarından əldə edilməsi kimi, səsucaldan vasitəsilə eşidə bilirik. Bu iki qara dəliyin toqquşmasının səsi bunun kimidir: səs faylı

Elm adamları bu səsi, cıvıltı kimi fit səsi olaraq adlandırır və bu bir-birinin orbitində dönən hər hansı 2 cismin işarəsidir. Bu qara dəliklərin toqquşması, qravitasiya dalğalarının bizə nələr deyə biləcəyinin sadəcə bir nümunəsi idi. Bir supernovada partlamadan öncə bir ulduzun çöküşü və ya qatı neytron ulduzlarının toqquşması kimi digər yüksək enerjili dalğalar da qravitasiya təsirləri meydana gətirirlər.

Kosmosa baxmaq üçün yeni bir cihaz düzəltdiyimiz hər bir zaman gözləmədiyimiz yeni bir şeylər kəşf edirik, kosmos anlayışımızı kökündən dəyişdirə biləcək yeni bir şeylər. LİGO da fərqli deyil, istifadə olunduğu bu çox qısa müddət ərzində, düşündüyümüzdən daha artıq qara dəlik toqquşması kimi sürprizlər göstərdi.

Mənbə:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gravitational_wave
https://www.ligo.caltech.edu/page/what-are-gw
https://api.nationalgeographic.com/distribution/public/amp/news/2017/10/what-are-gravitational-waves-ligo-astronomy-science
https://www.space.com/38471-gravitational-waves-neutron-star-crashes-discovery-explained.html
https://www.sciencealert.com/gravitational-waves
https://en.m.wikipedia.org/wiki/First_observation_of_gravitational_waves
https://earthsky.org/space/definition-what-are-gravitational-waves