Evrenin en uç olaylarını anlamada yeni bir dönem: Calabi-Yau yapıları kara delik çarpışmalarında ortaya çıktı
Nature dergisinde yayımlanan çığır açıcı bir çalışma, evrenin en şiddetli olaylarından biri olan kara delik ve nötron yıldızı çarpışmalarının modellenmesinde önemli bir dönüm noktasına işaret etti. Humboldt Üniversitesi Berlin’den Prof. Jan Plefka ve Queen Mary Londra Üniversitesi’nden Dr. Gustav Mogull’un liderliğinde yürütülen uluslararası araştırma, yerçekimi dalgalarının daha önce eşi görülmemiş bir hassasiyetle hesaplanmasını sağladı.
Araştırma ekibi, kuantum alan teorisinden ilham alan ileri düzey tekniklerle, çarpışma olaylarında gözlemlenebilecek saçılma açıları, yayılan enerji ve geri tepme kuvveti gibi verilerde beşinci Minkowski sonrası (5PM) düzeye kadar hesaplama gerçekleştirdi. Bu doğruluk seviyesi, özellikle yörüngelerin yüksek hızlı saçılma olaylarına yaklaştığı durumlarda sinyallerin doğru şekilde yakalanması açısından kritik önem taşıyor.
En dikkat çekici bulgulardan biri ise, bu hesaplamalar sırasında Calabi-Yau üç katlı periyotları gibi, sicim teorisi ve cebirsel geometriden tanınan soyut matematiksel yapıların ortaya çıkması oldu. Uzun süre yalnızca teorik matematikle ilişkilendirilen bu yapılar, artık evrendeki fiziksel süreçleri açıklamada doğrudan rol oynuyor.
Berlin Humboldt Üniversitesi’nde doktora öğrencisi Benjamin Sauer, “Calabi-Yau geometrilerinin bu bağlamda ortaya çıkması, matematik ve fizik arasındaki etkileşimi derinleştiriyor. Bu içgörüler, kütle çekim dalgası astronomisinin geleceğini şekillendirecek” değerlendirmesinde bulundu.
Araştırmada, kara delik etkileşimlerini yöneten son derece karmaşık denklemleri çözebilmek için Zuse Enstitüsü Berlin’de 300.000’den fazla çekirdek saatlik yüksek performanslı hesaplama kullanıldı. Bu yönüyle çalışma, modern bilimde hesaplamalı fiziğin belirleyici rolünü bir kez daha gözler önüne serdi.
Projede bilgi işlem çalışmalarına liderlik eden doktora adayı Mathias Driesse, “Bu tür kaynaklara hızlı erişim, projenin başarısında kilit rol oynadı,” dedi.
Prof. Jan Plefka ise disiplinler arası iş birliğinin önemine vurgu yaparak, “Bu buluş, bir zamanlar aşılması imkânsız görülen zorlukların disiplinler arası yaklaşımlarla aşılabileceğini gösteriyor” ifadelerini kullandı.
LIGO gibi mevcut gözlemevlerinin artan duyarlılığı ve LISA gibi yeni nesil dedektörlerin yakın gelecekte devreye girecek olması, bu tür yüksek doğruluklu teorik modellere olan ihtiyacı daha da artırıyor. Ayrıca, çalışmada kullanılan KIRA gibi hesaplama araçlarının çarpıştırıcı fiziği gibi farklı alanlara da uygulanabileceği belirtiliyor.
Bu araştırma yalnızca teorik fiziğe katkı sunmakla kalmıyor, aynı zamanda soyut matematik ile gözlemlenebilir evren arasında güçlü bir köprü kurarak gelecekteki keşiflerin kapısını aralıyor.
patronlardunyasi.com
