Uluslararası bir gökbilim ekibi; kendi güneş sistemimizin dışında en hassas yerçekimi testini yaptı.
Araştırmacılar; NASA‘nın Hubble Uzay Teleskobu ve Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskopu ile çekilen verileri birleştirerek, galaksideki yer çekiminin Albert Einstein‘ın Genel Görelilik Kuramı‘nın öngördüğü şekilde davrandığını ve teorinin galaktik ölçekler üzerindeki geçerliliğini doğruladığını gösteriyor.
1915’te Albert Einstein, yerçekiminin nasıl işlediğini açıklamak için Genel Görelilik Kuramı’nı (general theory of relativity-GR) önerdi. O zamandan beri GR; güneş sistemindeki bir dizi yüksek hassasiyet testinden geçmiştir. Ancak büyük astronomik ölçeklerde GR’nin kesin testleri yapılmamıştır.
1929’dan beri evrenin genişlediği bilinmektedir; ancak 1998’de iki gökbilim ekibi, evrenin geçmişte olduğundan daha hızlı büyüdüğünü gösterdi. 2011 yılında Nobel Ödülü kazanan bu şaşırtıcı keşif, evrenin çoğunlukla karanlık enerji denen egzotik bir parçadan yapılmadığı sürece açıklanamazdı. Ancak, bu yorum, GR’nin kozmolojik ölçekler üzerindeki doğru yerçekimi teorisine dayanır. Yerçekiminin uzun mesafe özelliklerini test etmek, kozmolojik modelimizi doğrulamak için önemliydi.
Portsmouth Üniversitesi‘nde Kozmoloji ve Gravitasyon Enstitüsü’nden Dr. Thomas Collett tarafından yönetilen astronom ekibi; astronomik uzunluk ölçeklerinde kesin bir yerçekimi testi yapmak için çekim gökadası olarak, yakın bir gökada kullandı.
Dr Collett: “Genel Relativite; devasa nesnelerin uzay-zamanını deforme ettiğini öngörür. Bu da ışığın bir başka galaksinin yanından geçtiği zaman, ışığın yolunun saptırıldığı anlamına gelir. Eğer iki gökada, görüş çizgimiz boyunca hizalanmışsa; bu bir fenomene yol açabilir: Arka plan gökadalarının çoklu görüntülerini gördüğümüz, Güçlü Yerçekimsel Mercekleme… Ön plandaki galaksinin kütlesini biliyorsak, birden fazla görüntü arasındaki ayrılma miktarı, Genel Relativitenin; galaktik ölçeklerde doğru yer çekimi teorisi olup olmadığını söyler.”
Birkaç yüz güçlü yerçekimi merceği bilinmektedir, ancak çoğunun kitlesini tam olarak ölçmek için çok uzaktır. Bu yüzden GR’yi doğru bir şekilde test etmek için kullanılamazlar. Bununla birlikte, galaksi ESO325-G004, Dünya’dan 500 milyon ışıkyılı uzaklıkta en yakın merceklerden biridir.
Dr Collett şöyle devam ediyor: “Şili’deki Çok Büyük Teleskop’tan, yıldızların E325’te ne kadar hızlı hareket ettiklerini ölçmek için veri kullandık. Bu; bu yıldızları yörüngede tutmak için E325‘te ne kadar kütle olması gerektiği sonucunu çıkardı. Hubble Uzay Teleskobu ile gözlemlediğimiz güçlü mercek görüntü ayrımında; GR’nin yüzde 9 hassasiyetle öngördüğü sonuçtur. Bu, sadece bir galaksiden GR’nin bugüne kadarki en hassas extrasolar testidir.”
Araştırma Science Dergisi‘nde yayınlandı. Bu çalışma Portsmouth Üniversitesi ve Birleşik Krallık Bilim ve Teknoloji Finansman Konseyi tarafından finanse edildi.