Bilim insanları, iki kara deliğin şimdiye kadar gözlemlenmiş en büyük birleşmesine ait kütleçekimsel dalga sinyalini tespit etti. LIGO/Virgo/KAGRA işbirliği tarafından yapılan bu heyecan verici keşif (GW231123 olarak adlandırıldı), Güneş'imizin kütlesinin tam 225 katı büyüklüğünde devasa bir yeni kara delik doğurdu. Bulgular, yakın zamanda İskoçya'nın Glasgow kentinde düzenlenen Kütleçekimsel Dalgalar Konferansı'nda bilim dünyasıyla paylaşıldı.
LIGO/Virgo/KAGRA işbirliği, evrenin derinliklerinde meydana gelen kara delik ve nötron yıldızı birleşmeleri gibi olayların yaydığı kütleçekimsel dalgaları aramak için çalışıyor. Bu işbirliği, ileri teknoloji dedektör ağlarını kullanıyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunan LIGO dedektörleri, kilometrelerce arayla konumlandırılmış nesneler arasındaki mesafedeki ufacık değişiklikleri bile yüksek güçlü lazerler kullanarak ölçen lazer interferometrisi yöntemiyle kütleçekimsel dalgaları algılıyor. İtalya'daki Gelişmiş Virgo dedektörü ve Japonya'daki yer altında inşa edilen KAGRA dedektörü de bu ağın parçası. Türkiye'ye daha yakın bir zamanda, 2025'ten sonra devreye girmesi beklenen LIGO-India da inşaatına başlanmış durumda.
Bu önemli işbirliği, ilk Nobel Ödülü kazandıran keşiflerinden bu yana düzinelerce birleşme olayını tespit etti. Başlangıçta tespit edilen birleşmeler genellikle iki kara delik ya da iki nötron yıldızı arasındaydı. Daha sonra, 2021'de, kara delik ve nötron yıldızı arasındaki iki ayrı 'karışık' birleşmenin de varlığı doğrulandı.
LIGO/Virgo/KAGRA, dördüncü gözlem sürecine 2023 yılında başladı. Bu süreçte, yoğun nesnelerden birinin büyük olasılıkla nötron yıldızı olduğu bir birleşmeye işaret eden bir sinyal tespit edildi. Diğeri ise ara kütleli bir nesneydi - bir nötron yıldızından daha ağır, bir kara delikten daha hafif. Bu, bir kütle boşluğu nesnesi ile bir nötron yıldızının ilk kez kütleçekimsel dalgalarla tespit edilmesiydi ve gökbilimcilerin daha önce düşündüğünden daha az boş olabileceğini gösteriyordu.
Şimdiye kadar en büyük kara delik birleşmesi, 2020'de tespit edilen GW190521'di. Bu olay, Güneş'imizin kütlesinin yaklaşık 140 katı olan ara kütleli bir yeni kara delik üretmişti. Ancak, dördüncü gözlem sürecinde bulunan GW231123, bu önceki rekoru gölgede bırakıyor. İşbirliğinden yapılan açıklamalara göre, birleşen iki kara delik sırasıyla yaklaşık 100 ve 140 Güneş kütlesine sahipti. Bu keşfin duyurulması biraz zaman aldı çünkü birleşen nesneler genel görelilik teorisinin izin verdiği sınırların yakınında, çok hızlı dönüyordu. Bu durum, sinyalin yorumlanmasını oldukça zorlaştırdı.
Bu keşif aynı zamanda, mevcut yıldız evrimi teorileriyle çelişmesi açısından da dikkat çekici. Birleşen öncül kara delikler, süpernovadan oluşamayacak kadar büyük. Tıpkı selefi GW190521 gibi, GW231123 de 'hiyerarşik birleşme' olarak adlandırılan bir olayın örneği olabilir. Bu, birleşen iki öncül kara deliğin her birinin, daha önce kendilerinin de birer birleşme sonucu oluşmuş olabileceği anlamına geliyor.
Bu tür büyük kütleli ve yüksek dönüşlü bir sistemin keşfi, veri analizi tekniklerimiz için bir meydan okuma olmakla kalmayacak, aynı zamanda kara delik oluşum kanallarının teorik çalışmaları ve dalga formu modellemesi üzerinde uzun yıllar boyunca önemli bir etkiye sahip olacaktır.
