eso1819tr — Bilim Bülteni

VLT’den Samanyolu Ötesinde En Hassas Genel Görelilik Testi

21 Haziran 2018

ESO’nun Şili’deki Çok Büyük Teleskopu üzerinde bulunan MUSE aygıtı ile NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu’nu kullanan gökbilimciler Einstein’in genel görelikik teorisinin Samanyolu dışındaki en hassas testini gerçekleştirdiler. Yakın gökada ESO 325-G004 güçlü bir kütleçekimsel mercek gibi davranarak arkasında bulunan uzak gökadadan gelen ışığı bükmekte ve merkezi civarında bir Einstein halkası oluşturmaktadır. ESO 325-G004 ile çevresindeki uzayın eğriliği karşılaştırılarak gökbilimciler bu gökbilimsel uzunluk-ölçeğindeki kütleçekiminin genel göreliliğin tahminlerine uyduğunu buldular. Bu sayede bazı alternatif kütleçekim teorileri de çürütülmüş oluyor.

İngiltere Portsmouth Üniversitesi’nden Thomass Collett liderliğindeki bir ekip ESO’nun VLT’si üzerinde bulunan MUSE aygıtını kullanarak önce yakın eliptik gökada ESO 325-G004’ün kütlesini etrafındaki yıldızların hareketini ölçerek hesapladı.

Collett çalışmayı şöyle açıklıyor “Şili’deki Çok Büyük Teleskop ile alınan verileri kullanarak ESO 325-G004’teki yıldızların ne kadar hızla hareket ettiklerini ölçtük — bu sayede bu yıldızları yörüngede tutmaya yetecek gökada içindeki kütle miktarına ulaşabildik.

Ancak ekip kütleçekiminin diğer bir yönünü de ölçmeyi başardı.NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu’nu kullanarak ESO 325-G004 tarafından merceklenen uzak bir gökadadan gelen ışığın oluşturduğu bir Einstein halkası gözlediler. Halkanın gözlenmesi gökbilimcilerin gelen ışığın ve uzay-zamanın, ESO 325-G004’ün dev kütlesi sayesinde ne miktarda biçim değişikliğine uğratıldığını ölçebilmelerini sağladı.

Einstein’in genel görelilik teorisi nesnelerin etrafındaki uzay-zamanı bozduğunu ve çevrelerinden geçen ışığın yönün değiştirdiklerini tahmin etmektedir. Bu kütleçimsel mercekleme olarak bilinen bir olgu ile açıklanmaktadır. Ancak bu etki sadece çok büyük kütleye sahip nesneler civarında fark edilebilmektedir. Bir kaç yüz güçlü kütleçekimsel mercek şu anda biliniyor olsa da, çoğunun kütlesi çok uzak olduklarından hassas olarak ölçülememiştir. Bununla birlikte, ESO 325-G004 gökadası en yakın merceklerden biri olup, Dünya’dan sadece 450 milyon ışık-yılı uzaklıktadır.

Collett şöyle devam ediyor “MUSE sayesinde öndeki gökadanın kütesini biliyoruz ve Hubble’ın gördüğü kütleçekimsel mercekleme miktarını ölçebildik. Sonrasında bu iki yöntemi karşılaştırarak kütleçekimin kuvvetini ölçebiliyoruz —  ve sonuçlar tam da genel göreliliğin tahminleri civarında, sadece yüzde 9 belirsizlik civarında çıkıyor. Bu Samanyolu dışında şimdiye kadar yapılmış olan en hassas genel görelilik testi olup, sadece bir gökada ile yapılmıştır!

1998 yılında Evren’in geçmişe göre daha hızlı bir şekilde genişlediği keşfedilmiştir [1]. Bu şaşırtıcı bulgu karanlık enerji olarak bilinen ilginç bileşenle dolu bir Evren modeliyle açıklanabiliyor. Bununla birlikte, bu yalnızca evren ölçeğinde geçerli olan doğru bir kütleçekim teorisi olarak genel göreliliğe dayanan bir yorumdur. Genel görelilik Güneş Sistemi ölçeğinde hassas bir şekilde test edilmiştir ve bazı araştırmalarla Samanyolu’nun merkezindeki yıldızlara bakılmıştır, yine de daha geniş gökbilimsel ölçeklerde bu denli testler yapılamamıştır Kütleçekiminin uzun ölçekli özelliklerinin test edilmesi güncel evrenbilimsel modelleri doğrulamak için gereklidir.

Bu bulguların Evren’in hızlanan genişlemesini açıklamaya çalışan genel görelilik alternatifi kütleçekim modelleri üzerinde önemli imaları olabilir. Bu alternatif teoriler kütleçekiminin uzay-zaman eğriliği üzerindeki etkisinin “ölçekten bağımsız” olduğunu tahmin etmektedir. Bunun anlamı kütleçekiminin astronomik ölçeklerde Güneş Sistemi gibi küçük ölçeklerde olduğundan farklı davranması gerektiği şeklindedir. Collett ve ekibi bu değişimin ancak 6000 ışık-yılından daha büyük ölçeklerde farklı gerçekleşebileceğini buldu.

Birer laboratuvar olarak bu mercekleri bizlere sunan Evren harika bir yer,” diye ekliyor Portsmouth Üniversitesi’nden ekip üyesi Bob Nichol. “Dünya’nın en iyi teleskoplarını kullanarak Einstein’e meydana okuyarak ne kadar haklı olduğunu görmek oldukça tatmin edici.

Notlar

[1] Evren’in genişlediği 1929 yılından beri biliniyor, ancak 1998 yılında iki gökbilimciler ekibi Evren’in geçmiştekine nazaran daha da hızla genişlediğini gösterdi. Bu şaşırtıcı keşif 2011 yılında Nobel Fizik Ödülü getirdi ve o zamandan bu yana Evren’I anlama çabalarımıza büyük katkısı oldu.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma Collette ve arkdaşlarınca kaleme alınan “A precise extragalactic test of General Relativity” başlıklı bir makale olarak Science dergisinde yayımlanmak üzere sunulmuştur.

Araştırma ekibinde T. E. Collett (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth, BK), L. J. Oldham (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Cambridge, BK), R. Smith (Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University, Durham, BK), M. W. Auger (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Cambridge, BK), K. B. Westfall (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth, BK; University of California Observatories – Lick Observatory, Santa Cruz, ABD), D. Bacon (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth, BK), R. C. Nichol (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth, BK), K. L. Masters (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth, BK), K. Koyama (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth, BK), R. van den Bosch (Max Planck Institute for Astronomy, Königstuhl, Heidelberg, Almanya) yer almaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetler-arası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 15 Üye Ülke: Avusturya, Belçika,  Çekya, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Polonya, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere ile ev sahibi Şili ve stratejik ortak Avustralya tarafından desteklenmektedir. Tasarıma, inşaya ve önemli bilimsel keşiflere olanak sağlayan güçlü yer tabanlı gözlem faaliyetlerine odaklanan iddialı bir program yürütmektedir. ESO ayrıca gökbilim araştırmalarında teşvik edici ve düzenleyici bir dayanışma konusunda öncü bir rol oynamaktadır. ESO Şili'nin Atacama Çölü bölgesinde benzeri olmayan üç adet birinci sınıf gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal'da dünyanın en gelişmiş optik gökbilim gözlemevi olan Çok Büyük Teleskop'u (Very Large Telescope), ve iki tarama teleskopu işletmektedir. Kırmızı ötesi gözlem teleskopu VISTA dünyanın en büyük tarama teleskopudur ve VLT tarama teleskopu (VST) ise sadece görünür ışıkta gökyüzünü taramak için tasarlanan dünyanın en büyük teleskopudur. ESO var olan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın ana ortağıdır. ESO şu anda Paranal civarındaki Cerro Armazones’te 39-metre çaplı "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmektedir.

ESO Basın Bültenlerinin çevirileri ESO Bilim Toplum Ağı’nda (ESON) bulunan ESO üyesi ve diğer ülkelerdeki bilim toplum uzmanları ve bilim iletişimcileri tarafından gerçekleştirilmektedir. ESON Türkiye çeviri ekibinde Orta Doğu Teknik Üniversitesi (Ankara) ve Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi’nden (Mersin) uzman kişiler yer almaktadır.

Bağlantılar

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi, Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +90 324 651 48 00 (1250)
E-posta: arif.solmaz@gmail.com

Thomas Collett
Institute of Cosmology and Gravitation — University of Portsmouth
Portsmouth, UK
Tel: +44 239 284 5146
E-posta: thomas.collett@port.ac.uk

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cep: +49 151 1537 3591
E-posta: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1819.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1819tr
Adı:ESO 325-G004
Tür:Early Universe : Cosmology
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2018Sci...360.1342C

Görüntüler

Image of ESO 325-G004
Image of ESO 325-G004
sadece İngilizce
Gravitational lensing of distant star-forming galaxies (schematic)
Gravitational lensing of distant star-forming galaxies (schematic)
sadece İngilizce
Two methods of measuring the mass of a galaxy
Two methods of measuring the mass of a galaxy
sadece İngilizce
Galaxy cluster Abell S0740
Galaxy cluster Abell S0740
sadece İngilizce

Videolar

ESOcast 166 Light: New test of Einstein’s general relativity (4K UHD)
ESOcast 166 Light: New test of Einstein’s general relativity (4K UHD)
sadece İngilizce
Artist’s impression of massive object distorting spacetime
Artist’s impression of massive object distorting spacetime
sadece İngilizce
Pan across ESO 325-G004
Pan across ESO 325-G004
sadece İngilizce
Interview with Thomas Collett about the research
Interview with Thomas Collett about the research
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...