Daha önceki yazılarımızda, yeryüzünde kurulu olan ve Einstein'ın 100 yıl kadar önce öngördüğü çekimsel dalgaları ilk kez algılayan LIGO adlı gözlemevini anlatmıştık. Ondan çok daha kapsamlı olan eLISA adlı gözlemevi ise uzayda kurulacak.
Avrupa Uzay Ajansı (ESA) gelecek için yaptığı planlamalarda, günümüze dek tam olarak anlaşılamamış ve çözülememiş konular üzerinde odaklanıyor. Evrende, görünür olmayan, karadelikler, Büyük Patlama ve henüz bilinmeyen cisimlerle ilgili bulgular açısından büyük bir potansiyel bulunmaktadır. Özellikle sıcak, ve yüksek enerjili evren ve çekim dalgaları üzerine yapılacak çalışmaların sonuçları, evrenbilim (kozmoloji), astrofizik ve genel olarak fizikte çok önemli bulguları birlikte getirecek.
Bugünkü yazımızda söz edeceğimiz eLISA, çekim dalgalarını uzayda gözleyecek olan ilk gözlemevi olacak. Bu yolla, karanlık evrenle ilgili devrim niteliğinde bilgiler elde edilecek.
İlk teleskop yapıldığından beri insanlık çok büyük yol katetti. Yine de çok önemli bazı sorulara yanıt bulunabilmiş değil. Evrenin bugün gördüğümüz gibi olmasını neyin sağladığını açık olarak bilmiyoruz. Çekim dalgalarının, diğer elektromanyetik ışınım gibi ışık hızıyla yayılıp yayılmadığını henüz bilmiyoruz. Karadeliklerin ilk kez ne zaman ve nasıl oluştuğunu da bilmiyoruz. Gökadaların oluşması hangi kuvvete dayalı olarak oluyor?, bu konuda da çok fazla bilgimiz yok. Ayrıca, evrende gözlediğimiz gökada gruplarının nasıl oluşup biraraya geldikleri ve evrimleştikleri konusunda da çok fazla bilgi sahibi değiliz. Üzerinde çok fazla sayıda çalışma yaptığımız çift yıldızların da pek çok farklı çeşidi var ama bunların nasıl oluştuğu ve gelişimi konusunda bilgilerimiz eksik. Gözlemsel olarak pek çok bilgimiz var ama bazı şeyleri açıklayacak yeterli bilgiye sahip değiliz.
Avrupa Uzay Ajansı, bu soruların yanıtını bulmak için temel olarak iki ayrı proje üzerinde yoğunlaşmış durumda. Bunlardan biri, çok sıcak ve yüksek enerjili evrenin gizemlerini ortaya çıkarmak için yeni teknoloji bir x-ışın uzay teleskobu tasarımı. Diğeri de evrende çekimle ilgili gizemleri ortaya çıkarmak için tasarlanan Lazer Girişimölçerli Çekim Dalgaları Gözlemevi (Laser Interforometric Gravitational wave Observatory), kısaca eLISA. Bu iki teleskopla, evrenin bilinmeyen sırlarının açığa çıkarılması hedefleniyor.
LISA, ESA ve NASA'nın bir ortak çalışması olarak başlamıştı. LISA'nın, aralarında 5 milyon km uzaklık olan ve bir eşkenar üçgenin köşelerine konumlanmış üç eş gözlem noktasının, uzay-zamanda çekimsel dalgalarla ortaya çıkan değişimleri pikometre duyarlılığında ölçmesi bekleniyor. 1 Pikometrenin, 1 metrenin 1.000.000.000.000'da biri kadar olduğunu da belirtelim.
LISA, gözlemlerinde pek çok farklı sıradışı astrofiziksel kaynağı gözleyecek. Yüzlerce birbirine çekimsel olarak bağlı büyük kütleli karadelik çifti, bir karadelik etrafında bulunan onlarca Güneş büyüklüğündeki yıldızlar, gökadamızda yeralan 10.000'den fazla birbirine yakın, sıkışık çift sistem gibi pek çok sistem bunlar arasında yer alacak. İlk bir kaç aylık zamanda, LISA'nın tüm gökyüzü gözlem alaetleri binlerce kaynağı gözleyecek. Kütle, dönme ve parlaklık uzaklığı gibi astrofiziksel parametreler, şu anda bilinmeyen bir duyarlılıkla ölçülecek.
LISA aylar boyunca daha yüksek enerjiye sahip dönen cisimleri izleyecek ve bunların hem gökyüzündeki yerlerini hem de parlaklık uzaklıklarını gittikçe artan bir duyarlılıkla belirleyecek. Şu anda LISA'nın belirleyebileceği kaynakların türü ve sayısı bilinmiyor. Yine de şimdiden bilinen bazı kaynaklar bulunmakta.
Çekimsel dalgaların gözlemleri, bazı konularda çalışmalar yapılmasını sağlayacak. Bunlardan bazıları, büyük kütleli karadeliklerin oluşumu ve gelişimi, içinde bulundukları gökadayla birlikte evrimleri, gökada çekirdeklerindeki yıldız gurupları ve bunların hareketleri, sıkışık yıldızlar, gökadanın yapısı, aşırı koşullardaki Genel Görelilik, evrenbilim, ve fiziğin yeni araştırmaları bunlardan bazıları. LISA sayesinde oldukça sıradışı astrofiziksel cisimlere ilişkin çok benzersiz bilgiler elde edilmiş olacak. Diğer elektromanyetik gözlemlerle birleştirilerek bu bulgular evrenle ilgili bilimsel anlayışımızın genişlemesine katkıda bulunacak.
LISA için ön çalışma yapmak üzere tasarlanan LISA Yolbulucu (LISA Pathfinder) 2 Aralık 2015'te ESA tarafından fırlatıldı. Bu araç doğrudan çekimsel dalgaları gözlemeyi amaçlamıyor. Amacı, eLISA için planlanan bazı yeni teknolojileri test etmeyi amaçlıyor. LISA Yolbulucu L1 noktasına 22 Ocak 2016'da yerleştirildi. Bu nokta, Güneş ile Dünya merkezleri arasında Dünya'ya yaklaşık olarak 1,5 milyon km uzaklıkta.
Lagrange Noktası olarak bilinen L1 noktası, birbirine çekimle bağlı iki cisim arasında, merkezlerini birleştiren doğru üzerinde, her iki cismin çekim etkisinin eşitlendiği nokta olarak tanınlanabilir. Böylece bu noktaya yakın olan cisimler, sisteme bağlı olarak değişmeyen bir konumda, ek bir enerji gerekmeksizin durabiliyorlar. Çift yıldızlarda bu nokta, bileşenlerden birinin genişlemesi durumunda madde akımının başladığı nokta olarak biliniyor.
Daha önce anlattığımız LIGO Gözlemevi yeryüzünde kurulu olduğu için Dünya'dan olumsuz etkilenebilecek yanları var ve aynaları arasındaki uzaklıklar sınırlı. eLISA ise uzayda kurulu olacağı için aynalar arası uzaklık çok fazla olabilecek.
NASA 2011'de maddi nedenlerle LISA projesini sürdüremeyeceğini duyurduğu için ESA yeniden düzenleme yapmak zorunda kaldı. Bu nedenle de proje adı da yenilendi ve NGO (New Gravitational-Wave Observetory, Yeni Çekimsel Dalga Gözlemevi) adını aldı. Sonradan başına e (evolved, gelişmiş) eklenerek eLISA adı verildi. Gönderilme tarihi ise 2034. eLISA gönderilip çalışmaya başladığında, bilim tarihinde devrim yaratacak buluşlara imza atacak gibi görünüyor.
Kaynaklar: , http://lisa.nasa.gov/
