Kara delikler, birleşme sırasında uzay-zamanda güçlü kütle çekim dalgaları oluşturuyor. Bu dalgalar zamanla sönümlenirken ortaya çıkan özel titreşim desenine ise “ringdown” adı veriliyor. Fizikçilere göre bu sinyal, kara deliğin çevresinde normalden farklı bir yapı bulunup bulunmadığını anlamanın yeni bir yolunu sunabilir.
Japonya'daki Nagoya ve Kindai üniversitelerinden araştırmacılar, kara deliklerin çevresindeki olası ekstra yapıyı "kara delik saçı" olarak adlandırılan teorik bir model üzerinden inceledi. Bu "saç"; karanlık madde, egzotik alanlar veya mevcut kütle çekim teorilerinin ötesindeki fiziksel etkilerden kaynaklanabilecek ek yapıları ifade ediyor.
Araştırmacılar, bu yapının kara deliğin birleşme sonrasında çıkardığı kütle çekim dalgalarının titreşim frekansını ve sönümlenme hızını değiştirebileceğini ortaya koydu. Üstelik iki özellik aynı oranda değişmiyor. Bu farkın, kara deliğin çevresindeki gizli maddenin özellikleri hakkında bilgi verebileceği düşünülüyor.
KARA DELİĞİN ÇEVRESİNDEKİ GİZLİ MADDE ORTAYA ÇIKABİLİR
Çalışmada kara deliklerin çevresindeki olası "saç", ince bir madde tabakası şeklinde modellendi. Araştırmacılar daha sonra bu yapının ışığın kara delik etrafındaki hareketini ve dolayısıyla ringdown sinyalini nasıl değiştirdiğini hesapladı.
Çalışmanın dikkat çekici yanı ise yöntemin yalnızca dönmeyen kara delikler için değil, dönen kara delikler için de genişletilmiş olması. Kara deliğin dönüş yönü, çevresinde hareket eden ışığın davranışını değiştirdiğinden, ortaya çıkan kütle çekim dalgalarının özellikleri de farklılaşabiliyor.
Bilim insanları, geliştirilen yöntemin gelecekte gerçek kara deliklerden gelen kütle çekim dalgalarında olağan dışı değişimler tespit edilmesi halinde, bunun yalnızca "kara deliğin çevresinde ekstra bir yapı var mı?" sorusuna değil, bu yapının neyden oluşabileceğine de yanıt verebileceğini belirtiyor.