Dün bir matematik blogunda rastladığım "Accidental Astrophysicist" başlıklı bir yazı iki matematikçinin tamamiyle teorik matematik yapma kaygısıyla cebirin temel teorisi üzerine çalışırlarken, uzun zamandır astrofizikte "kütleçekimsel mercekleme" problemi olarak bilinen ve bu konuda kanıtlanmamış bir önsavı "yanlışlıkla" çözmelerinden bahsediliyordu. Tabii ortada yanlışlık falan yok aslında, matematikçiler kanıtı bulduklarında seviniyorlar fakat sonuçlar yayınlandıktan kısa bir süre sonra astrofizikçilerden de mail alıyorlar, bahsettiğim astrofizik problemini de çözdüklerine dair. Matematikçiler astrofizik teorisinden habersiz olsalar da yaptıkları "soyut" çalışmanın "somut" bir karşılığını görmek eminim hoşlarına gitmiştir (matematiğe bakış açılarına göre değişir aslında...). Bu fırsatla ben de yazıda bahsi geçen ve beni fazlasıyla etkileyen şu "kütleçekimsel mercekleme" üzerine birşeyler karalayım istedim.
Herşeyden önce ufak bir altyapı sağlamak için Einstein'ın genel görelilik teorisine biraz göz atmakta yarar var. Hatta biraz geriye gidip 1600'lere baktığımızda, Newton kütlelerin birbirlerini kütleleriyle doğru orantılı, aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı bir kuvvetle çektiğini söylüyordu. Bu kütleçekim kuvveti matematiksel ve gözlemsel olarak fazlasıyla tutarlıydı fakat kökenine dair kimsenin herhangi bir fikri yoktu; kütleler nasıl oluyor da birbirini çekiyordu? Aradan yıllar geçip Einstein sahneye çıktığında kütleler arasındaki bu "gizemli" çekim kuvvetinin aslında uzayın(daha doğru söylemek gerekirse uzay-zamanın) yapısıyla alakalı olduğunu, uzaydaki her kütlenin etrafındaki uzay dokusunu çarşaf gibi büktüğünü söyledi.
Bükülen bu uzay zamanın etkisiyle kütlenin etrafındaki diğer kütlelerin de hareketi değişiyor, yapısı değişmiş uzayı takip etmek zorunda kalıyorlar. Örneğin ışık uzay içerisinde hareket ederken artık düz bir doğru değil bükülmüş uzayı takip ederek eğrilmiş bir yol izliyor. İşte bu etki ortaya inanılmaz sonuçlar çıkartıyor!Bunlardan biri aşağıdaki iki muhteşem görüntü:
Abel 1689 galaksi kümesi ( Kaynak : Hubblesite )
Abel 2218 galaksi kümesi ( Kaynak : Hubblesite )Bu görüntülerin ikisinde de ön planda dev galaksi kümeleri ve arka plandaki galaksiler görülüyor. Görüntüler detaylı incelendiğinde bir gariplik olduğunu sezebilirsiniz. Birincisi, görüntüyü çarpıkmış gibi gösteren çizgi şeklinde halkalar, ikincisi ise birbirine çok benzeyen birden fazla galaksi görüntüleri. İkisi de yukarıda bahsettiğim kütleçekimi etkisiyle ışığın yolunun saptırılmasıyla oluşan etkiler. Ön plandaki devasa kütleli galaksi kümesi etrafındaki uzayı büküyor arka plandaki galaksilerden gelen ışık da bükülmüş bu uzayı takip ederek bize ulaşıyor fakat bu durumda bize arkadaki galaksinin tam görüntüsü değil bozulmuş hali geliyor. Yani galaksi kümesi bir nevi mercek etkisi görüyor! O çizgi halkalar ise arkadaki galaksilerin bozulmuş görüntüleri! Asıl ilginç olan ise bükülmenin çok fazla olduğu bölgelerden geçen ışık bazı yerlerde arkadaki galaksinin birden fazla görüntüsünün oluşmasına neden oluyor. Abel 1689'un görüntüsünde sağ ve soldaki parlak sarı noktalar aslında aynı galaksi!!!!
Bahsettiğim bu kütleçekimsel mercekleme etkisinin bir de bariz bir şekilde görüldüğü durumlar var ki bunlar şekilleri nedeniyle "Einstein Haçı" olarak biliniyorlar.
Einstein Haçı - 11 Mart 2007 Günün Gökbilim GörüntüsüYukarıdaki görüntüde sarmal bir galaksi fotoğrafının ortasında yoğun olarak yıldızların toplandığı parlak bir bölgeden ziyade dört tane parlak nokta görüyoruz. Bunların aslında galaksi ile hiçbir alakası yok. Çoğul olarak konuşuyorum ama aslında bu dört cisim de arka plandaki çok uzak bir kuazarın( bir galaksi tipi) aynı dört görüntüsü!! Kuazardan gelen ışık galaksinin merkezindeki karadeliğin büktüğü uzaydan geçerken mercekleme etkisine maruz kalıyor ve bu şekilde bir görüntü oluşturuyor!
Çok fazla yoruma gerek yok diye düşünüyorum... Kelimenin tam anlamıyla "düşselliğin sınırında" bir şey...
0 yorum:
Yorum Gönder