Astronomik cisimlerin kütle çekimi, evrenin temel kuvvetlerinden biri olan yerçekimi tarafından belirlenir. Yerçekimi, iki cismin kütleleri ve aralarındaki mesafe gibi faktörlere bağlı olarak etkileşimde bulunur. Bu etkileşimi hesaplamak için ise genellikle Newton’un Evrensel Çekim Yasası veya Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı gibi modeller kullanılır.
Newton’un Evrensel Çekim Yasası, yerçekimini tanımlamak için önemli bir ilk adımdır. Bu yasa, iki kütle arasındaki çekim kuvvetini belirler. Birinci cismin kütlesi (m1), ikinci cismin kütlesi (m2) ve bu cisimler arasındaki uzaklık (r) ile bu iki cisim arasındaki kütle çekiminin büyüklüğünü ifade eder. Formül şu şekildedir:
F = G * (m1 * m2) / r^2
Burada F, cisimler arasındaki çekim kuvvetini; G, evrensel kütle çekim sabiti olarak bilinen sabiti; m1 ve m2 ise cisimlerin kütlelerini ifade eder. r ise cisimler arasındaki merkezler arası uzaklığı temsil eder.
Örneğin, iki cismin kütleleri arttıkça (m1 ve m2), aralarındaki çekim kuvveti de artar. Aynı şekilde, bu cisimler arasındaki mesafe azaldıkça (r), çekim kuvveti de artar.
Ancak, çok büyük kütleli veya yoğun cisimlerin çekimini hesaplamak için Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı da gereklidir. Genel Görelilik, kütleçekimi kavramını uzay-zamanın eğrilmesi olarak tanımlar. Büyük kütleli cisimler, uzay-zamanın etrafındaki bir eğrilik yaratır ve diğer cisimler bu eğrilen uzay-zaman içinde hareket eder. Bu eğrilme, cisimler arasındaki çekim kuvvetini belirler.
Genel Görelilik, Newton’un evrensel çekim yasasının sınırlarını aşarak, özellikle büyük kütleli cisimlerin çevresindeki uzay-zamanın eğriliğini ve bu eğriliğin nasıl kütleçekimi etkileşimini belirlediğini daha ayrıntılı bir şekilde açıklar.
Özetle, astronomik cisimlerin kütle çekimi, genellikle Newton’un Evrensel Çekim Yasası veya Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı gibi modeller aracılığıyla hesaplanır. Bu modeller, cisimlerin kütlelerini, uzaklıklarını ve uzay-zamanın eğriliğini dikkate alarak, çekim kuvvetinin büyüklüğünü ve etkileşimini belirler. Bu sayede, evrenin büyük ölçekli yapılarını ve hareketlerini anlamak için temel bir araç sağlar.