Evrenin şimdiye kadarki en büyük 3 boyutlu haritası, Samanyolu'ndan 'kozmik öğlene' kadar 47 milyon galaksi'yi gösteriyor

Bu anlık görüntü, evrenin şimdiye kadarki en kapsamlı ve muhteşem görünümlerinden birinin —milyonlarca gökada tarafından oluşturulan ve zamanın şafağına dek uzanan ağ benzeri bir yapının— yalnızca küçük bir parçasıdır.

Görüntüdeki her bir minik nokta, Karanlık Enerji Spektroskopik Aracı (DESI) tarafından haritalandırılmış bir gökadayı temsil etmektedir. Gökadalar rastgele dağılmamıştır; bunun yerine, 'kozmik ağ' olarak bilinen ipliksi yapılar ve kümeler halinde oluşurlar. Bu ışıltılı gökada şeritlerinin arasında, çok az yıldız veya gökadanın bulunduğu ve 'boşluklar' (voids) olarak bilinen devasa, boş bölgeler yer alır.

Bu görüntü, evrenin şimdiye kadar oluşturulmuş en büyük, yüksek çözünürlüklü 3 boyutlu haritasından alınmıştır. Arizona'daki Kitt Peak Ulusal Gözlemevi'nde bulunan Nicholas U. Mayall 4 Metre Teleskopuna monte edilmiş olan DESI, uzaktaki gök cisimlerinden gelen ışığı yakalamak için 5.000 adet robotik fiber optik sensör kullanmaktadır.

Beş yıl sürmesi planlanan bu araştırma, 34 milyon gökada ve kuazar (uzaktaki genç gökadaların parlak çekirdekleri) hakkında veri toplamayı hedefliyordu. Uygulamada ise, Samanyolu içindeki 20 milyondan fazla yakın yıldızın yanı sıra, 47 milyondan fazla gökada ve kuazar tespit etti. DESI'nın haritasıyla birlikte yayımlanan bir görselleştirme, bu haritanın söz konusu beş yıllık süre zarfında nasıl büyüyüp genişlediğini gözler önüne seriyor.

Bu görüntüde yakalanan ışığın bir kısmı, Kitt Peak'e ulaşmak için milyarlarca yıl yol katetmiştir; bu sayede bilim insanları, evrenin nasıl evrimleştiğini yeniden kurgulayabilmek adına zamanda geriye bakma imkânı bulmaktadır. Ortaya çıkan sonuç; gökadaların sadece nerede bulunduğunu değil, aynı zamanda zaman içinde nasıl hareket edip kümelendiklerini de gösteren üç boyutlu bir görünümdür.

Görsel etkisinin ötesinde bu görüntü, fizikçilerin evrenin hızlanan genişlemesini tetiklediği düşünülen bir kuvvete verdikleri isim olan gizemli 'karanlık enerji'yi inceleme konusunda da kritik bir rol oynamaktadır. Evrenin yaklaşık %70'ini oluşturan karanlık enerjinin doğası ve dağılımı, fizik biliminin yanıt aradığı en büyük sorulardan bazıları arasında yer almaktadır.

Araştırmacılar, farklı kozmik dönemlere ait gökada dağılımlarını birbiriyle karşılaştırarak, karanlık enerjinin son 11 milyar yıl boyunca evrenin yapısını nasıl etkilediğini takip edebilmektedir. DESI'dan elde edilen ilk veriler, karanlık enerjinin kozmik tarih boyunca değişim geçiriyor olabileceğine dair şimdiden ipuçları sunmuştur; bu gelişme, bilim insanlarının evrene ve onun nihai kaderine dair sahip oldukları anlayışı kökten değiştirebilecek nitelikte bir atılımdır. Bu görüntü, devasa bir uluslararası iş birliğinin sonucudur. Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı liderliğinde yürütülen ve ABD Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi tarafından finanse edilen bu projeye, 70'ten fazla kurumdan 900'ü aşkın araştırmacı katkıda bulunmuştur.

DESI, 2028 yılına kadar gökyüzünü gözlemlemeye devam ederek haritasını yaklaşık %20 oranında genişletecektir. Gelecekteki gözlemler; daha sönük ve daha uzak gökadalara, ayrıca Samanyolu yakınlarındaki (yıldızların görüşü engellediği) ve güney gökyüzündeki (teleskobun Dünya atmosferinin daha yoğun bir katmanından bakmasını gerektiren) —gözlemlenmesi daha güç— bölgelere odaklanacaktır. Tam veri setinden elde edilecek ilk sonuçların 2027 yılında açıklanması beklenmektedir.

Kaynak: LS

Yirmi yılı aşkın süredir kozmologlar, evrenin karanlık enerji adı verilen gizemli bir kuvvet tarafından yönlendirilen, hızlanan bir tempoda genişlediğine inanıyorlardı. Bu varsayım, kozmik evrimin modern teorilerini şekillendirdi ve evrenin geçerli modeli olan ΛCDM'nin temelini oluşturdu. Ancak çarpıcı yeni bir çalışma, bu temel fikre meydan okuyor.

Güney Kore'deki Yonsei Üniversitesi'nden araştırmacılar, uzun zamandır "standart mumlar" olarak kabul edilen tip Ia süpernovaları kullanarak kozmik genişlemeyi ölçme yönteminde önemli bir önyargı tespit ettiler. Analizleri, bu süpernovaların daha önce varsayıldığı kadar tek tip olmadığını gösteriyor; parlaklıkları, ev sahibi galaksilerinin yaşına bağlı olarak değişiyor.

Bu yaşa bağlı parlaklık, özellikle daha genç galaksilerin baskın olduğu yüksek kırmızıya kayma değerlerinde kozmik mesafelerin ölçümlerini çarpıtıyor. Bu önyargıyı düzelttikten sonra, araştırmacılar hızlanan bir evrene dair hiçbir kanıt bulamadılar. Aslında, veriler genişlemenin zaten yavaşlamaya başlamış olabileceğini gösteriyor.

Süpernovalar Belki de O Kadar Standart Değil

Onlarca yıldır, tip Ia süpernovaları evrenin genişleme hızını ölçmede kritik bir rol oynamıştır. En yüksek parlaklıklarının, nerede veya ne zaman meydana geldiklerine bakılmaksızın tutarlı olduğuna inanılıyordu; bu da astronomların bir galaksinin ne kadar uzakta olduğunu tahmin etmek için bunları kullanmalarına olanak tanıyordu. Ne kadar uzakta olursa, patlama o kadar sönük görünür.

Bu varsayım, evrenin genişlemesinin hızlandığına dair 1998'deki keşfin temelini oluşturdu; bu da 2011 Nobel Fizik Ödülü'ne yol açan bir atılımdı.

Ancak Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'de yayınlanan ve Dr. Chul Chung ve Junhyuk Son liderliğindeki bu yeni araştırmada, ekip 300'den fazla süpernova barındıran galaksiyi analiz etti ve açık bir korelasyon buldu: Galaksi ne kadar gençse, süpernovaları o kadar sönük oluyor. Bu nedenle, genellikle daha genç olan uzak galaksiler, daha sönük görünen patlamalar üretiyor; bu mutlaka daha uzakta oldukları için değil, bu yaş etkisinden kaynaklanıyor.

Bu öncü yaş önyargısı dikkate alındığında, hızlanan genişlemeye dair görünür kanıt ortadan kalktı. Bulgular, karanlık enerjinin etkisi olarak yorumlanan şeylerin çoğunun aslında düzeltilmemiş yıldız evrimi etkilerinin sonucu olabileceğini düşündürüyor.

Bu izole bir iddia değil. 16 milyon galaksiyi inceleyen Karanlık Enerji Araştırması'ndan (DES) elde edilen ayrı gözlemler, ΛCDM modeliyle zaten bir gerilim göstermiştir. Baryon akustik salınım (BAO) ölçümlerini ve süpernova verilerini birleştiren DES bilim insanları, karanlık enerjinin sabit olmayabileceğine dair potansiyel işaretler buldular. DES BAO analizine katılan araştırmacılardan Dr. Santiago Avila, söz konusu raporda şunları söyledi: "Kozmolojinin standart modeli olarak kabul edilen ΛCDM'deki çatlakları gözlemleyebiliyoruz."

Gelişen Bir Karanlık Enerji Modeli Zemin Kazanıyor

Bu bulguların sonuçları oldukça derin. Yaş yanlılığını düzelttikten sonra, Yonsei ekibi verilerini çeşitli kozmolojik modellerle karşılaştırdı. Karanlık enerjinin sabit olduğu standart ΛCDM çerçevesi artık gözlemlerle uyuşmuyordu. Bunun yerine, sonuçları daha esnek bir modelle örtüşüyordu: karanlık enerjinin zaman içinde evrimleşmesine izin veren w₀waCDM modeli.

Hesaplamaları, evrenin genişlemesinin hızlanmadığını, aksine yavaşlama evresine girdiğini gösteren pozitif bir yavaşlama parametresi ortaya koydu. Bu, hızlanan genişlemenin temel sonucuna doğrudan aykırı düşüyor ve kozmologları farklı bir yol izlemeye itiyor.

Özellikle, bu revize edilmiş yorum, evrenin genişleme hızını ölçmek için kullanılan iki temel yöntem arasındaki tutarsızlık olan uzun süredir devam eden Hubble gerilimi için de makul bir açıklama sunuyor. Bir yöntem kozmik mikrodalga arka plan (CMB) verilerini kullanırken, diğeri süpernovalar ve Sefeid değişkenlerini içeren mesafe merdiveni yöntemini kullanıyor.

Yeni çalışma, iki yöntemde kullanılan galaksiler arasındaki açıklanamayan yaş farklılıklarının bu uyumsuzluğu kısmen açıklayabileceğini öne sürüyor. Daha genç galaksilerdeki süpernovalar sistematik olarak daha sönükse, mesafeleri ve dolayısıyla genişleme oranları yanlış değerlendirilmiş olabilir.

Daha Büyük Teleskoplar, Daha Büyük Cevaplar

Bu teoriyi test etmek daha fazla veri gerektiriyor ve yeni nesil gökyüzü araştırmaları tam da bunu sağlamaya hazırlanıyor. Vera C. Rubin Gözlemevi, Uzay ve Zaman Miras Araştırması (LSST) aracılığıyla önümüzdeki birkaç yıl içinde 20.000'den fazla süpernova içeren galaksinin gözlemlerini toplamayı bekliyor. Mevcut veri kümelerinden neredeyse 100 kat daha büyük olan bu örneklem büyüklüğü, Yonsei ekibinin iddialarını doğrulamak veya çürütmek için gereken istatistiksel gücü sağlayacaktır.

Kaynak: DailyG

Cambridge Üniversitesi'nden fizikçi Dr. Marcus Hale, yıldızlararası yolculuk anlayışımızı kökten değiştirebilecek büyüleyici bir teori ortaya attı. 2023 yılında Journal of Astrobiology dergisinde yayınlanan bir makalede Hale, Alcubierre warp motorları aracılığıyla yıldızlararası yolculuk için teorik çerçevenin bilinen fizikte zaten mevcut olduğunu öne sürüyor.

Ancak Hale, insan evriminin bir tuhaflığının -doğuştan gelen vestibüler sistemimizin aşırı hızlanmalara karşı isteksizliğinin- bizi psikolojik ve biyolojik olarak bu tür yolculuklara adapte olmaktan alıkoyduğunu savunuyor. Bu bakış açısı, simülasyonların uygulanabilirliğini göstermesine rağmen NASA gibi uzay ajanslarının warp kavramlarını neden daha agresif bir şekilde araştırmadıklarını sorguluyor.

Yıldızlararası Olasılığın Ardındaki Bilimsel İddia

Dr. Hale'in 2023 tarihli makalesi, fizikçi Miguel Alcubierre tarafından 1994 yılında ortaya atılan Alcubierre metriğinin uzay-zamanı bükerek ışıktan hızlı seyahati nasıl mümkün kılabileceğini özetliyor. Kuantum alan teorisindeki son gelişmeler, bu kavramı egzotik maddeye ihtiyaç duymadan matematiksel olarak uygulanabilir hale getirdi. Hale, CERN'in parçacık hızlandırıcısından elde edilen mevcut verilerin, 13 TeV enerjilere ulaşan 2022 proton çarpışma deneyleri de dahil olmak üzere, büküm baloncuklarının kararlılığını desteklediğini ileri sürüyor. Bu iddia, CERN'in resmi raporuyla da destekleniyor.

Bir TEDxCambridge konuşmasında Hale, "Denklemler ortada; onları kağıt üzerinde çözdük. Yıldızlararası seyahat bilim kurgu değil, cesaret bekleyen bir mühendislik." dedi. Bu cesur iddia, teorisinin potansiyelini vurguluyor ve bilim camiasını daha fazla araştırmaya davet ediyor.

Uzay Adaptasyonunun Önündeki Evrimsel Engeller

Warp motorlarının teorik olarak uygulanabilir olmasına rağmen, Hale önemli bir biyolojik engele dikkat çekiyor: vestibüler sistemimiz. Primat atalarımızın ağaçlardan düşmesini önlemek için 6 milyon yıl boyunca evrimleşen bu sistem, g kuvvetlerine karşı oldukça hassastır. Ancak bu hassasiyet, uzay manevraları için uyumsuzdur. NASA'nın, mikro yerçekiminin otolit işlevini bozması nedeniyle 340 günlük bir ISS görevinden sonra kalıcı denge sorunları yaşayan astronot Scott Kelly üzerine 2019 yılında yaptığı ikiz çalışması bu iddiayı desteklemektedir. Çalışmanın bulgularına NASA'nın Johnson Uzay Merkezi raporundan ulaşılabilir.

Hale ayrıca, bu "evrimsel tuhaflığın" fırlatma sırasında astronotların %70'inde hareket hastalığı olarak ortaya çıktığını iddia ediyor. Bu iddia, Avrupa Uzay Ajansı'nın 150 astronot adayından 105'inin ciddi semptomlar bildirdiğini tespit eden 2021 tarihli raporuyla da destekleniyor.

Warp Sürücüsü Teorilerinin Tarihsel Bağlamı

Warp sürücüleri kavramı, Miguel Alcubierre'nin 1994 yılında Galler Üniversitesi'nde yayınladığı makaleye dayanmaktadır. Alcubierre, uzayı ileri doğru daraltan ve uzay aracının arkasında genişleten bir warp balonunu matematiksel olarak tanımlamıştır. Ancak bu kavram, negatif enerji gerektirmesi nedeniyle başlangıçta reddedilmiştir.

2011 yılında Harold "Sonny" White tarafından NASA'nın Houston'daki Eagleworks laboratuvarında önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. White, Casimir etki plakaları kullanarak Jüpiter'in kütlesinden enerji ihtiyacını 700 kg kütle-enerji eşdeğerine düşüren halka şeklinde bir warp alanı önermiştir. White'ın 2012 yılında Johnson Uzay Merkezi'nde kurduğu deneysel düzenek, NASA Teknik Raporlar Sunucusu'nda belgelendiği gibi, mikro warp etkilerine işaret etmektedir.

Yıldızlararası Yolculukların Simülasyonunda Biyolojik Zorluklar

Hale, Leipzig'deki Max Planck İnsan Bilişsel ve Beyin Bilimleri Enstitüsü'nde 2020 yılında yapılan bir VR simülasyonuna atıfta bulunmaktadır. Bu simülasyonda, simüle edilmiş warp hızlanmalarına maruz kalan 80 katılımcı, amigdala aktivasyonuyla bağlantılı panik tepkileri bildirdi. Bu durum, karasal ortamlarda hayatta kalmak için evrimleşmiş beyinlerimizin warp yolculuğunun gerçeklerine uyum sağlamakta zorlanabileceğini gösteriyor.

Evrimsel psikoloji daha fazla bilgi sağlıyor. Evolutionary Psychology dergisinde 2018 yılında yayınlanan bir çalışma, bilinmeyene duyulan korkunun kökenini Homo sapiens'in yaklaşık 300.000 yıl önce Doğu Afrika'da savanlara adaptasyonlarına dayandırıyor. Hale, Cambridge Üniversitesi'ndeki profilinde şöyle diyor: "Beynimiz kozmik sıçramalar için değil, kısa mesafe koşuları için programlanmıştır; evrim bizi gerçekliği bükmeye hazırlamadı."

Güncel Araştırma Çabaları ve Teknolojik Engeller

Bu zorluklara rağmen, yıldızlar arası yolculuk araştırmaları devam ediyor. 2016'dan beri Yuri Milner liderliğinde yürütülen Breakthrough Initiatives'in Starshot projesi, lazerle çalışan nano araçları %20 ışık hızıyla Alpha Centauri'ye göndermeyi hedefliyor. Ancak Hale, bu yaklaşımı biyolojik sınırlamalar nedeniyle warp seyahati sorununu göz ardı ettiği gerekçesiyle eleştiriyor.

Enerji gereksinimleri de önemli bir engel teşkil ediyor. Hale, Fransa'daki ITER'de 2022'de gerçekleştirilecek füzyon çalışmalarına dayanarak, prototip bir warp motorunun 10^19 joule'a (bir yıllık küresel elektrik üretimine eşdeğer) ihtiyaç duyacağını tahmin ediyor. Paris'teki 2023 ESA-NASA ortak paneli gibi uluslararası iş birlikleri, pilotlar için evrimsel eğitim protokolleri de dahil olmak üzere potansiyel çözümleri araştırıyor.

Gelecekteki İnsan Araştırmaları İçin Çıkarımlar

Hale, biyolojik sınırlamalarımızı aşmak için radikal bir çözüm öneriyor: CRISPR-Cas9 kullanarak genetik düzenleme. Massachusetts, Cambridge'deki Broad Enstitüsü'nde 2021 yılında yapılan deneylerden ilham alan bu yaklaşım, potansiyel olarak vestibüler genleri duyarsızlaştırarak nesiller arası mürettebatın yıldızlararası yolculuğa uyum sağlamasını sağlayabilir.

Ancak bu yaklaşım etik endişeler doğurmaktadır. Uluslararası Uzay Araştırmaları Koordinasyon Grubu tarafından 2023 yılında yapılan bir etik incelemesi, olası beklenmedik evrimsel bozulmalar konusunda uyarıda bulunmuştur. Bu endişelere rağmen Hale iyimserliğini korumaktadır. Arxiv ön baskısında, bu biyolojik engellerin aşılması durumunda mürettebatlı yıldızlararası görevlerin 2075 yılına kadar mümkün olabileceğini öngörmektedir.

Kaynak: Morning Overview

Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlanan kapsamlı yeni bir analiz, galaksimizin dokusunda çarpıcı bir özelliği ortaya çıkardı: Güneş sistemimizin Yerel Sıcak Kabarcığı'nı uzak yıldızlararası bölgelere bağlayan tünel benzeri bir sıcak plazma yapısı. Spektrum-Röntgen-Gama (SRG) gözlemevindeki eROSITA X-ışını teleskobundan elde edilen verilere dayanan bu keşif, güneş sistemimizin içinde bulunduğu karmaşık ve dinamik ortamın bugüne kadarki en net görüntüsünü sunuyor.

Yerel Sıcak Kabarcığı Yeniden Ziyaret Etmek

Yerel Sıcak Kabarcık (LHB), yaklaşık 1.000 ışık yılı genişliğinde, düşük yoğunluklu, aşırı ısıtılmış gazdan oluşan devasa bir boşluktur. Güneş sistemini çevreleyen bu bölgenin, yaklaşık 14 milyon yıl önce bir dizi süpernova patlamasıyla oluştuğu düşünülüyor. Bu patlamalar, yıldızlararası gaz ve tozu süpürerek geride, eROSITA gibi cihazlar tarafından tespit edilebilen yumuşak X ışınlarında parlamaya devam eden bir milyon Kelvin derecelik plazma bıraktı.

Baloncuğu içeriden haritalamak uzun zamandır zorlu bir süreçti. Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü'nden baş araştırmacı Michael Yeung, "Bu, akvaryumunuzun ortasında dururken şeklini tarif etmeye çalışmak gibi," dedi. Bu zorluğun üstesinden gelmek için Yeung'un ekibi gökyüzünü 2.000'den fazla bölüme ayırdı ve her birinden yayılan yumuşak X-ışını ışığını analiz ederek, LHB'nin bugüne kadarki en ayrıntılı üç boyutlu haritasını oluşturdu.

Bulguları, baloncuğun düzgün bir küre değil, galaktik düzleme dik olarak genişleyen düzensiz bir yapı olduğunu gösterdi. Ekip ayrıca, Güney Yarımküre'de ortalama 121,8 ± 0,6 eV sıcaklık kaydedilirken, Kuzey Yarımküre'de bu değer 100,8 ± 0,5 eV olarak kaydedildi. Bu gradyan, ROSAT uydusunun R1 ve R2 bant oranları gibi kullanılan cihazlardaki kısıtlamalar nedeniyle daha önceki araştırmalarda tespit edilememişti.

Centaurus'a Doğru Beklenmedik Tünel

En şaşırtıcı bulgulardan biri, baloncuğun kenarından takımyıldız Centaurus'a doğru uzanan tünel benzeri bir sıcak plazma koridorunun tespit edilmesiydi. Bu yapı, daha soğuk ve daha yoğun yıldızlararası maddede belirgin bir kanal açıyor gibi görünüyor ve bu da LHB'nin ötesinde başka bir düşük yoğunluklu boşluğa fiziksel bir bağlantı olduğunu gösteriyor.

Çalışmanın ortak yazarlarından Max Planck astrofizikçisi Michael Freyberg, "Centaurus'a doğru, daha soğuk yıldızlararası ortamda bir boşluk oluşturan bir yıldızlararası tünelin varlığından habersizdik," dedi. Tünel, Sakız Bulutsusu veya önceki araştırmalarda haritalanan diğer bölgeler gibi komşu boşluklara açılabilir ve bu da LHB'nin daha geniş bir yıldızlararası tünel ve kabarcık ağının parçası olabileceğini gösteriyor.

Bu olasılık, galaksinin, sıcak, iyonize gaz koridorlarıyla birbirine bağlı süpernova üflemeli kabarcıklardan oluşan bir ağdan oluşmuş olabileceğini öne süren ilk olarak 1974'te ortaya atılan bir hipotezi yansıtıyor. Bu yapılar, manyetik alanlar, kozmik ışınlar ve yıldızlararası gazlar için kanal görevi görerek madde ve enerjinin Samanyolu'nda nasıl hareket ettiğini şekillendirebilir.

Galaktik Komşuluğun Yeni Bir Resmini Oluşturmak

Yeung'un ekibi, Centaurus'a doğru uzanan tünelin ötesinde, LHB boyunca plazma ile dolu tozsuz boşluklar tespit etti. Bu boşluklar birbirine bağlı yollar oluşturuyor gibi görünüyor ve bu da Samanyolu'nun tekdüze bir boşluk değil, dinamik ve gözenekli bir yapı olduğu fikrini destekliyor.

Ekip ayrıca, plazmanın yoğunluğu ve boyutuyla ilişkili bir parametre olan kabarcığın emisyon ölçüsünü modelledi ve bunun yerel toz sütunu yoğunluğuyla ters orantılı olduğunu buldu. Başka bir deyişle, daha az toz tanesi bulunan alanlar daha güçlü X-ışını emisyonuyla ilişkili olup, birbirine bağlı boşluklar resmini güçlendiriyor.

LHB'nin ortalama termal basıncı 10.100 cm⁻³ K olarak ölçüldü; bu değer, tipik süpernova kalıntılarının veya yıldız rüzgarlarıyla savrulan kabarcıklarınkinden önemli ölçüde daha düşüktür. Bu, LHB'nin yüksek galaktik enlemlere doğru "açık" olabileceğini, enerji ve plazmanın kaçmasına ve muhtemelen diğer baloncuklarla bağlantı kurmasına izin verebileceğini düşündürmektedir.

Kaynak: DG

Uluslararası bir ekip Çarşamba günü bu gök cisminin (belki bir yıldız, bir yıldız çifti veya tamamen başka bir şey) radyo dalgaları yaydığı sırada X-ışınları yaydığını bildirdi. Dahası, bu döngü en azından aşırı aktivite dönemlerinde her 44 dakikada bir tekrarlanıyor.

Curtin Üniversitesi'nden Ziteng Andy Wang Avustralya'dan gönderdiği bir e-postada, Samanyolu'nun yıldızlar, gaz ve tozla dolu bir bölgesinde 15.000 ışık yılı uzaklıkta bulunan bu cismin nötron veya beyaz cüce gibi oldukça mıknatıslanmış ölü bir yıldız olabileceğini söyledi.

Nature dergisinde yayınlanan çalışmanın baş yazarı Wang, bunun "egzotik" ve bilinmeyen bir şey olabileceğini söyledi.

NASA'nın Chandra X-ışını Gözlemevi, geçen yıl bir süpernova kalıntısına veya patlamış bir yıldızın kalıntılarına odaklanırken tesadüfen X-ışını emisyonlarını tespit etti. Wang, X-ışınlarının sözde uzun dönemli radyo geçişinden, onlarca dakika boyunca radyo sinyalleri arasında geçiş yapan nadir bir nesneden geldiğinin ilk kez görüldüğünü söyledi.

Belirsiz mesafe göz önüne alındığında, gökbilimciler garip nesnenin süpernova kalıntısıyla ilişkili olup olmadığını söyleyemezler. Tek bir ışık yılı 5,8 trilyon mildir.

Bu nesnenin hiperaktif evresi -ASKAP J1832−091 olarak adlandırılır- yaklaşık bir ay sürdü. Bu sürenin dışında, yıldız herhangi bir fark edilebilir X-ışını yaymadı. Bilim insanları, bunun daha fazla nesnenin orada olabileceği anlamına gelebileceğini söyledi.

Wang, "Keşfimiz henüz bu nesnelerin ne olduğu gizemini çözmese ve hatta derinleştirse bile, onları incelemek bizi iki olasılığa yaklaştırıyor," dedi. "Ya tamamen yeni bir şey keşfediyoruz ya da daha önce hiç gözlemlemediğimiz bir şekilde radyo ve X-ışını dalgaları yayan bilinen bir nesne türü görüyoruz."

1999'da fırlatılan Chandra, Dünya'nın on binlerce mil (kilometre) yukarısında yörüngede dönerek evrendeki en sıcak, yüksek enerjili nesnelerden bazılarını gözlemliyor.

Ağzınızı açık bırakacak sahneler, iki galaksinin "kozmik bir mızrak dövüşü" yaptığını gösteriyor.

Gökbilimciler, bir galaksinin diğerini yoğun radyasyonla deldiği şiddetli bir uzay çarpışmasına ilk kez tanık oldular.

Nature dergisinde yayınlanan sonuçları, bu radyasyonun yaralı galaksinin yeni yıldızlar oluşturma yeteneğini azalttığını gösteriyor.

Yeni çalışma, hem Avrupa Güney Gözlemevi'nin (ESO) Çok Büyük Teleskobu'ndan (ESO'nun VLT'si) hem de ESO'nun "bu galaktik savaşın tüm kanlı ayrıntılarını" ortaya koyduğunu söylediği Atacama Büyük Milimetre/milimetre altı Dizisi'nden (ALMA) alınan gözlemleri birleştirdi.

ESO şunları söyledi: "Evrenin uzak derinliklerinde, iki galaksi heyecan verici bir savaşa kilitlenmiş durumda. Tekrar tekrar, şiddetli bir çarpışma rotasında 500 km/s hızla birbirlerine doğru hücum ediyorlar, sadece geri çekilmeden ve başka bir tur için son vuruşu yapmadan önce sıyırıp geçiyorlar."

Çalışmanın eş lideri Pasquier Noterdaeme şunları söyledi: "Bu nedenle bu sisteme "kozmik mızrak dövüşü" diyoruz.

ESO şunları ekliyor: "Ancak bu galaktik şövalyeler tam anlamıyla şövalye değil ve birinin çok haksız bir avantajı var: rakibini radyasyon mızrağıyla delmek için bir kuasar kullanıyor."

Kuasarlar, süper kütleli kara delikler tarafından çalıştırılan ve büyük miktarda radyasyon yayan bazı uzak galaksilerin parlak çekirdekleridir.

Bu "kozmik mızrak dövüşünden" gelen ışığın bize ulaşması 11 milyar yıldan fazla sürdü, bu yüzden Evren'in şu anki yaşının yalnızca %18'i olduğu zamanki halini görüyoruz.

Araştırma ekibinde Ioffe Enstitüsü, Paris Astrofizik Enstitüsü, Fransız-Şili Astronomi Laboratuvarı, Üniversitelerarası Astronomi Merkezi, Lyon Üniversitesi I, Collège de France ve Şili Üniversitesi'nden üyeler yer aldı.

Kaynak: Talker

Evren düşünülenden çok daha hızlı çürüyor. Bu, üç Hollandalı bilim insanının Hawking radyasyonu adı verilen hesaplamalarıyla gösteriliyor. Son yıldız kalıntılarının yok olmasının yaklaşık 10⁷⁸ yıl sürdüğünü hesaplıyorlar. Bu, daha önce varsayılan 101100 yıldan çok daha kısa.

Kara delik uzmanı Heino Falcke, kuantum fiziği uzmanı Michael Wondrak ve matematikçi Walter van Suijlekom'un (hepsi Hollanda, Nijmegen'deki Radboud Üniversitesi'nden) araştırması, aynı üçlünün 2023 tarihli bir makalesinin devamı niteliğinde.

O makalede, yalnızca kara deliklerin değil, nötron yıldızları gibi diğer nesnelerin de Hawking radyasyonuna benzer bir süreçle "buharlaşabileceğini" gösterdiler. Bu yayından sonra, araştırmacılar bilim camiasının içinden ve dışından sürecin ne kadar süreceği konusunda birçok soru aldılar. Şimdi bu soruyu yeni makalede yanıtladılar.

Nihai son

Araştırmacılar, yalnızca Hawking benzeri radyasyon hesaba katılırsa, evrenin sonunun yaklaşık 10⁷⁸ yıl uzakta olduğunu hesapladılar. Bu, en kalıcı gök cisimleri olan beyaz cüce yıldızlarının Hawking benzeri radyasyon yoluyla bozunması için gereken zamandır.

Bu etkiyi hesaba katmayan önceki çalışmalar, beyaz cücelerin ömrünü 101100 yıl olarak belirlemişti. Baş yazar Heino Falcke, "Yani evrenin nihai sonu beklenenden çok daha erken geliyor, ancak neyse ki yine de çok uzun zaman alıyor." dedi.

Araştırmacılar hesaplamaları çok ciddi ve göz kırparak yaptılar. Temel, Hawking radyasyonunun yeniden yorumlanmasıdır. 1975'te fizikçi Stephen Hawking, görelilik teorisinin aksine, parçacıkların ve radyasyonun bir kara delikten kaçabileceğini varsaydı. Bir kara deliğin kenarında, iki geçici parçacık oluşabilir ve birleşmeden önce, bir parçacık kara deliğe çekilir ve diğer parçacık kaçar.

Hawking radyasyonu olarak adlandırılan bu durumun sonuçlarından biri, kara deliğin çok yavaş bir şekilde parçacıklara ve radyasyona dönüşmesidir. Bu, kara deliklerin yalnızca büyüyebileceğini söyleyen Albert Einstein'ın görelilik teorisiyle çelişir.

Nötron yıldızı kara delik kadar yavaş

Araştırmacılar, Hawking radyasyonu sürecinin teorik olarak kütle çekim alanına sahip diğer nesneler için de geçerli olduğunu hesapladılar. Hesaplamalar ayrıca bir nesnenin buharlaşma süresinin yalnızca yoğunluğuna bağlı olduğunu gösterdi.

Araştırmacıların şaşkınlığına göre, nötron yıldızları ve yıldız kara delikleri bozunmak için aynı süreyi alır: 10⁶⁷ yıl. Bu beklenmedik bir durumdu çünkü kara delikler daha güçlü bir kütle çekim alanına sahiptir ve bu da daha hızlı buharlaşmalarına neden olmalıdır.

"Ancak kara deliklerin yüzeyi yoktur," diyor ortak yazar ve doktora sonrası araştırmacı Michael Wondrak, "Kendi radyasyonlarının bir kısmını yeniden emerler ve bu da süreci engeller."

İnsan ve ay: 10⁹⁰ yıl

Araştırmacılar zaten bu işi yaptıkları için, Hawking benzeri radyasyon yoluyla ayın ve bir insanın buharlaşmasının ne kadar sürdüğünü de hesapladılar. Bu 1090 yıl. Elbette araştırmacılar, insanların ve ayın hesaplanandan daha hızlı yok olmasına neden olabilecek başka süreçlerin de olduğunu gizlice belirtiyorlar.

Radboud Üniversitesi'nde matematik profesörü olan ortak yazar Walter van Suijlekom, araştırmanın farklı disiplinlerin heyecan verici bir işbirliği olduğunu ve astrofizik, kuantum fiziği ve matematiği birleştirmenin yeni içgörülere yol açtığını ekliyor.

"Bu tür sorular sorarak ve aşırı durumlara bakarak, teoriyi daha iyi anlamak istiyoruz ve belki bir gün Hawking radyasyonunun gizemini çözeceğiz."

Kaynak: Phys

Dünya'daki, güneş sistemimizdeki, galaksimizdeki ve ötesindeki her şey evrenin içinde yer alır. Peki bilim bize tüm uzay-zamanı barındıran her şeyi kapsayan dört boyutlu beşik hakkında ne kadar bilgi veriyor? Çok.

Kültürler ve yüzyıllar boyunca filozoflar, matematikçiler ve gökbilimciler uzun zamandır gece gökyüzü hakkında tartışıyor ve teoriler üretiyorlar. Ancak 1920'lerin başında, Henrietta Swan Leavitt ve diğerlerinin çalışmalarına dayanarak gökbilimci Edwin Hubble, teleskoplarla görülebilen dönen kümelerin aslında bizim Samanyolu'muza benzer uzak galaksiler olduğuna dair ilk net kanıtı üretti. Titreşen, Cepheid değişken yıldızları gibi uzay özelliklerinin ayrıntılı, uzun pozlama görüntülerini yakalayarak Hubble, Andromeda Bulutsusu ve diğerlerinin gerçek doğasını doğruladı. Bunlar sadece yakındaki gaz bulutları değil, aynı zamanda dünyaların ve yıldızların uzak adalarıydı.

O zamandan bu yana geçen yüzyılda, uzayı daha net ve daha uzağı görme yeteneğimiz önemli ölçüde gelişti. James Webb Uzay Teleskobu (JWST), şimdiye kadar fırlatılan en gelişmiş teleskoptur ve düzenli olarak evrenin dört bir yanından olağanüstü görüntüler sağlar. Uzay teleskoplarından ve diğer araçlardan gelen verileri kullanan gökbilimciler, kozmologlar ve astrofizikçiler, evrenin şekli, değişim hızı ve karakteri hakkında birçok şeyi çıkarsayıp tahmin edebilirler. İşte bildiklerimiz ve bilmediklerimiz.

Evren ne kadar büyük?

Hayal kırıklığını hemen ortadan kaldıralım: Avustralya'daki Swinburne Teknoloji Üniversitesi'nde astrofizikçi olan Sara Webb, Popular Science'a "Evrenin ne kadar büyük olduğunu fiziksel olarak, kesinlikle hiçbir zaman bilemeyiz" diyor.

Ancak, evrenin 93 milyar ışık yılından daha büyük olduğunu biliyoruz. Bu, kendimizi merkezinde bulduğumuz "gözlemlenebilir evrenin" küresinin çapıdır. Yıldızlara bakma ve onları ölçme yeteneğimiz evrenin yaşı ve ışık hızıyla sınırlıdır. Görebildiğimiz tek ışık, yaklaşık 13,8 milyar yıl önce gerçekleşen büyük patlamadan bu yana bize ulaşabilen ışıktır. Bu nedenle, 13,8 milyar ışık yılı yol kat eden ışık görebildiğimiz en eski ışıktır.

Ancak, gözlemlenebilir evren her yönde 13,8 milyar ışık yılından daha uzağa uzanır çünkü uzay var olduğu sürece aynı zamanda genişlemektedir. Bu genişleme, 13,8 milyar yıl önceki ışığın gözlerimize ve teleskoplarımıza ulaşmak için aslında 46,5 milyar ışık yılı yol kat ettiği anlamına gelir.

Webb, "Bu, teoride, hepsini topladığımızda uzayın aslında ışık hızından daha hızlı genişlediği anlamına gelir - ki bu kavramsal olarak beyninizi gerçekten incitir," diyor. "Uzay ve zamanın hiçliği, madde ve fiziksel şeyler için geçerli yasalara gerçekten uymuyor."

Ve evrenin toplam büyüklüğüne dair kesin bir kanıtımız olmasa da, Webb evrenin muhtemelen sonsuz olduğunu düşünüyor. "Sınırlı olması için hiçbir neden yok. Burada veya orada bir kenar olması için hiçbir neden yok," diyor.

Kenarların varlığı bir soru işareti olmaya devam ediyor, ancak astrofizikçiler evrenin şekli konusunda genel olarak hemfikir: düz, ancak belki de hayal ettiğiniz şekilde değil. Düz, evrenimizin iki boyutlu olduğu anlamına gelmez (sonuçta uzay-zaman 4B'de var olur). Ancak, evrende yön değiştirmeden ileriye doğru seyahat etmenin sizi asla başladığınız yere geri götürmeyeceği anlamına gelir. Webb, evrenin bir çörek, bir küre veya bir Pringle yerine büyük olasılıkla dört boyutlu bir kağıt parçası olduğunu söylüyor.

Evrenin genişlediğini nasıl bilebiliriz?

Uzak yıldızlardan gelen ışıkla ilgili teorileri ve ölçümleri kullanarak, 1900'lerin başında birden fazla gökbilimci evrenin genişlediğini öne sürdü. 1924'te İsveçli gökbilimci Knut Lundmark, evrenin genişlemesine dair ilk gözlemsel kanıtı buldu. Hubble'ın çalışması bu bulguları 1929'da doğruladı. Bu erken gözlemler, doppler etkisinin görsel versiyonu olan kırmızıya kayma adı verilen bir olguya dayanıyordu.

Geçen bir ambulans sireninden gelen ses dalgalarının, araçların konumu ve hızıyla nasıl değiştiğini düşünün: yaklaşırken daha yüksek, ambulans uzaklaşırken daha düşük ses çıkarır. Benzer şekilde, ışık dalgalarına ilişkin algımız da ışıkların hareketinden ve hızından etkilenir. Size doğru gelen bir ışık daha mavi görünür ve uzaklaşan bir ışık, dalganın tepeleri ve çukurları sırasıyla sıkıştırılıp gerildiğinden daha kırmızı görünür.

Hubble ve diğerleri, keşfettikleri galaksilerin hepsinin Dünya'dan kırmızı göründüğünü, daha uzak galaksilerin en büyük kırmızıya kaymayı sergilediğini belirtti. Bu, tüm galaksilerin bizden uzaklaştığını gösteriyor. Daha uzak galaksiler, aramızda genişleyecek daha fazla hiçlik olduğu için uzaya daha hızlı uzaklaşıyor gibi görünüyor.

Kırmızıya kayma gözlemlerine ek olarak, geçmiş ve günümüz gökbilimcileri evrenin boyutunu ve hızını değerlendirmek için "standart mumlara" da güvenir. Chicago Üniversitesi'nde gökbilimci ve doktora adayı olan Abigail Lee, standart mumların, ışığın uzay ve zamanda nasıl hareket ettiğini ve değiştiğini gözlemlemek için kullanılabilen, bilinen parlaklığa sahip şık kozmolojik işaretleyiciler olduğunu söylüyor. Keşfedilen ilk standart mum türü, düzenli, periyodik bir düzende parlak ışık yayan ve Dünya'dan uzaklıklarını çıkarmak için kullanılabilen titreşen yıldızlar olan Hubble'ın Cepheid değişkenleriydi.

Lee bunu aydınlatıcı bir benzetmeyle açıklıyor. 40 watt'lık bir akkor ampulü düşünün. Paylaşılan watt değerine sahip tüm ampuller aynı içsel parlaklığa sahiptir. Ancak ampule 100 fit uzaktan bakarsanız, 10 fit uzaklıkta olduğundan daha sönük görünecektir. Bu göreceli sönüklük, ampulün ne kadar uzakta olduğunu hesaplamak için kullanılabilir. Uzaydaki Cepheidler için de aynı şey geçerlidir. Aynı amaçla kullanılan diğer standart mumlar arasında belirli süpernova türleri (yani patlayan yıldızlar), "kırmızı dev dalının ucu" yıldızları ve karbon yıldızları bulunur. Lee, Popular Science'a "Bu yıldızların tam olarak aynı içsel parlaklığa sahip olduğunu biliyoruz ve bu özelliği mesafeyi ölçmek için kullanabiliriz" diyor.

Bu standart mumları içeren bulutsuları arayarak Dünya ile diğer galaksiler arasındaki mesafeyi yaklaşık olarak hesaplayabiliriz. 2011'de üç bilim insanına, yalnızca evrenin genişlemediğini, aynı zamanda karanlık enerjinin bu genişlemeyi hızlandırdığını gösterdikleri için Fizik Nobel Ödülü verildi.

Karanlık enerji, uzaydaki maddeyi ve nesneleri birbirinden uzaklaştıran gizemli ve itici bir kuvvettir. Karanlık enerjinin genişleyen kuvvetlerinin genellikle tüm evrende tekdüze olduğu ve tüm nesnelere eşit şekilde ittiği düşünülmektedir. Ancak, genişlemenin kendisi tekdüze bir şekilde gözlemlenemez. Gezegenimiz, güneş sistemimiz ve galaksimizde, çekim kuvvetinin çekici kuvveti, şeyleri nispeten bağlı tutar ve karanlık enerjiye daha az maruz bırakır. Ve genişleme oranının kendisi küçük ölçekte kolayca gözlemlenebilecek kadar hızlı değildir. Bunu tespit etmek için çok uzaktaki nesneleri gözlemlemeniz gerekir.

Evren ne kadar hızlı genişliyor?

Hubble, erken gözlemlerine dayanarak, evrenin megaparsek başına saniyede yaklaşık 500 kilometre (Mpc) hızla genişlediğini öne sürdü; burada bir megaparsek 3,26 milyon ışık yılına eşittir. Evrenin genişleme hızı, unvanlı gökbilimcinin ilk tahmininin oldukça yanlış olduğu ortaya çıkmasına rağmen, Hubble Sabiti (H0) olarak bilinmeye başlandı.

Artık genişleme oranı hakkında daha net bir fikrimiz var. Bilim insanları genel olarak H0'ın 65-75 km/sn/Mpc arasında olduğu konusunda hemfikir. Bu kulağa karmaşık geliyorsa, bunun nedeni öyle olmasıdır. Evrensel genişleme oranı hem zamana hem de mesafeye bağlıdır. Daha büyük uzay alanlarında ve daha uzun sürelerde daha büyüktür. Ve tam hız sorusu hala çözülememiştir. Kime sorduğunuza ve nasıl ölçtüğünüze bağlı olarak, gerçek H0 için hesaplamalar değişir. Genel olarak, H0'ı ölçmek için iki farklı yaklaşım rutin olarak farklı sonuçlar verir. Bu tutarsızlık "Hubble Gerilimi" olarak bilinir.

Nispeten yakın standart mum hesaplamalarına dayanan bir ölçüm setine göre, H0 megaparsek başına saniyede 73 +/- 1 kilometredir. Kozmik arka plan radyasyonunun ölçümlerine dayanan farklı bir analiz türüne göre, H0 67 +/- 1'dir. Lee, "Her iki ölçüm de o kadar kesin belirsizliklere sahiptir ki hataya yer yoktur" diyor.

Bir süre, gökbilimciler daha doğru aletlerin gerilimi çözebileceğini ve ölçülen değerleri birbirine yaklaştırabileceğini düşündüler, ancak durum böyle olmadı. "İnsanlar daha iyi teknolojiye kavuşuyor, ancak bu gerilim gerçekten iyileşmiyor." diye ekliyor. JWST verilerine dayanan en güncel hesaplamalar bile H0 tahminlerini birbirine yaklaştırmadı.

“Karanlık enerji şu anda krizde, çünkü yapılan tüm bilimsel çalışmalar inanılmaz derecede titiz olmasına rağmen hiçbir şey gerçekten aynı fikirde değil,” diyor Webb.

Uyuşmazlığın hala ölçüm hatalarından kaynaklanması mümkün. Ancak, daha büyük bir şeyin de yaşanıyor olması mümkün. Belki de, Webb'in öne sürdüğüne göre, evrensel genişlemeye neden olduğu düşünülen karanlık enerji kuvvetleri tamamen tekdüze değil. Belki de bu gözlemleri birleştirmek için yeni bir fizik teorisine ihtiyacımız var.

Bilim insanları, ölçümleri iyileştirmenin yollarını düşünmenin yanı sıra olası genel resim açıklamaları formüle ederek sorun üzerinde her yönden çalışıyorlar. Lee, “Tamamlayıcı yaklaşımlar iyi,” diyor. “Belki de insanlar her şeyi bir araya getiren bir fizik teorisi bulursa hata aramayı bırakabiliriz ve belki de büyük bir ölçüm hatası bulursak bırakabilirler,” diyor.

Ancak tüm bu araştırmalar devam eden fonlamaya ve federal yatırıma dayanıyor. NASA'nın bütçesinde önerilen büyük kesintiler, Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu'nun fırlatılması da dahil olmak üzere birkaç büyük görevi iptal edecek. Bu bir sonraki uzay teleskopu, özellikle karanlık enerji ve evrenin genişlemesinin gizemlerini araştırmak için inşa edildi. Yıllar süren geliştirmeden sonra, fırlatılmaya neredeyse hazır - programın önünde ve bütçenin altında. Şimdi, uzaya asla ulaşamama ve yeni keşiflerin aydınlatılabileceği bir kara delik bırakma ihtimali var.

Kaynak: Popular Science

Özetle

Yakındaki Coma galaksi kümesini inceleyen gökbilimciler, evrenin mevcut fizik modellerimiz tarafından tahmin edilenden yaklaşık %9 daha hızlı genişlediğine dair yeni kanıtlar buldular - Hubble gerilimi olarak bilinen bir tutarsızlık. Bu bulgu, kozmik evrim hakkındaki temel anlayışımızın gözden geçirilmesi gerekebileceği endişelerini güçlendiriyor.

Araştırma ekibi, Coma kümesindeki 13 süpernovaya olan kesin mesafeleri ölçtü ve Dünya'dan yaklaşık 98,5 milyon ışık yılı uzaklıkta olduğunu belirledi - erken evrenin gözlemlerine dayanan modellerin tahmin ettiği 111,8 milyon ışık yılından önemli ölçüde daha yakın. Bu fark, ölçüm hatalarıyla açıklanamayacak kadar büyük.

Birden fazla bağımsız ölçüm tekniği aynı sonuca işaret ediyor ve sorunun gözlemlerimizde değil, teorik modellerimizde yattığını öne sürüyor. Bu, Hubble gerilimini çözmenin evrenin nasıl çalıştığına dair mevcut anlayışımızın ötesinde yeni bir fizik gerektirebileceğini gösteriyor.

DURHAM, N.C. — Kozmik mahallemiz rahatsız edici ve açıklanamayan bir gerçeği ortaya çıkarıyor: Evren, en iyi fizik modellerimizin belirlediği hız sınırını aşıyor gibi görünüyor. Bilim insanları, Dünya'ya nispeten yakın olan devasa bir galaksi kümesine olan mesafeyi hassas bir şekilde ölçerek, uzayın teorik tahminlerin izin verdiğinden daha hızlı genişlediğine dair yeni kanıtlar ortaya çıkardılar; bu bulgu, kozmik evrim anlayışımızda radikal bir revizyona yol açabilir.

Bilim insanları bu genişleme oranını (Hubble sabiti olarak bilinir) yakındaki nesneleri kullanarak ölçtüklerinde, erken evrenden gelen ışığı kullanarak ölçtüklerinden sürekli olarak daha yüksek bir değer elde ediyorlar. Bu tutarsızlık yıllardır devam ediyor ve gökbilimcilerin kozmik evrim anlayışımızın büyük bir revizyona ihtiyacı olup olmadığını merak etmelerine yol açıyor.

Araştırmaya öncülük eden Duke Üniversitesi'nde fizik doçenti olan Dan Scolnic, bulmacayı ilişkilendirilebilir terimlerle çerçevelendiriyor: Evrenin büyüme çizelgesini oluşturmaya çalıştığınızı hayal edin. "Bebeklik resmi"ne sahibiz - Büyük Patlama'dan hemen sonraki en erken gözlemlenebilir durum - ve Samanyolu'muzu ve komşu galaksileri içeren yerel evreni gösteren mevcut "kafa resmi". Zorluk, bu iki noktayı tutarlı bir büyüme eğrisi aracılığıyla birbirine bağlamakta yatıyor, ancak ölçümler beklendiği gibi toplamıyor ve modern kozmolojinin "Hubble gerilimi" olarak bilinen en kafa karıştırıcı bulmacalarından birini derinleştiriyor.

Peki Hubble gerilimi tam olarak nedir? Aynı şeyi ölçmek için bir banyo tartısı ve bir doktor tartısı gibi iki güvenilir yönteminiz olduğunu, ancak her birinden sürekli olarak farklı sonuçlar aldığınızı düşünün. Gökbilimciler Hubble sabitini ölçerken bununla karşı karşıya kalıyorlar. Bu genişlemeyi ölçmek için süpernovalar ve galaksiler gibi yakındaki nesneleri kullandıklarında, evrenin her megaparsek (kabaca 3,26 milyon ışık yılı) mesafede saniyede yaklaşık 73-76 kilometre hızla gerildiğini buluyorlar. Ancak, kozmik mikrodalga arka planının gözlemlerini (Büyük Patlama'nın art parıltısı) ve fizikteki standart modelimizi kullanarak genişleme oranını hesapladıklarında, saniyede megaparsek başına yaklaşık 67 kilometre gibi önemli ölçüde daha yavaş bir oran elde ediyorlar.

İki yöntem arasındaki yaklaşık %9'luk bu tutarsızlık, ölçüm hatalarıyla açıklanamayacak kadar büyük. Daha da endişe verici olanı, ölçüm teknikleri yıllar içinde geliştikçe, bu anlaşmazlığın kendi kendine çözülmek yerine daha da belirgin hale gelmesi.

Yeni çalışma, kozmik mesafeleri ölçmek için önemli bir kalibrasyon noktası görevi gören, en yakın büyük galaksi kümelerimizden biri olan Coma Kümesi'ne odaklanıyor. Karanlık Enerji Spektroskopik Enstrümanı (DESI) ekibi kapsamlı galaksi gözlemlerini yayınladığında, Scolnic, Coma Kümesi'ni bir çapa noktası olarak kullanarak ölçümlerini iyileştirme fırsatını fark etti.

Scolnic, "DESI iş birliği gerçekten zor kısmı yaptı, merdivenlerinin ilk basamağı eksikti," diye açıklıyor. "Bunu nasıl elde edeceğimi biliyordum ve bunun bize Hubble sabitinin elde edebileceğimiz en hassas ölçümlerinden birini vereceğini biliyordum, bu yüzden makaleleri yayınlandığında her şeyi bırakıp durmaksızın bunun üzerinde çalıştım."

Ekibi, Koma Kümesi'ndeki Tip Ia süpernovaları olarak adlandırılan 12 özel yıldız patlamasını analiz etti. Bu kozmik fenomenler, sürekli olarak aynı zirve parlaklığına ulaştıkları için güvenilir "standart mumlar" olarak hizmet eder ve bu da onları astronomik mesafeleri ölçmek için mükemmel araçlar haline getirir. Bir ampulün watt değerini bilmenin, ne kadar parlak göründüğüne göre mesafesini tahmin etmenizi sağlaması gibi, bu süpernovalar da hassas mesafe hesaplamaları sağlar.

Sonuçlar, Koma Kümesi'ni Dünya'dan yaklaşık 320 milyon ışık yılı uzaklıkta konumlandırdı ve bu da onlarca yıllık önceki ölçümlerle iyi bir şekilde örtüşüyor. Bu tutarlılık, çalışmanın metodolojisi için güçlü bir doğrulama sağlıyor. Scolnic, "Bu ölçüm, Hubble gerginlik hikayesinin nasıl biteceğini düşündüğümüzden etkilenmiyor," diyor. "Bu küme bizim arka bahçemizde, ne kadar önemli olacağını kimse bilmeden çok önce ölçüldü."

Bu hassas ölçümü bir başlangıç noktası olarak kullanan ekip, megaparsek başına saniyede 76,5 kilometrelik bir Hubble sabiti hesapladı. Bu sonuç, yerel evrenin diğer son ölçümleriyle uyumlu ancak erken evrenin gözlemlerine dayanan tahminlerle önemli ölçüde çelişiyor.

Scolnic, "Yirmi beş yıldır kullandığımız modellere karşı gerçekten çok fazla baskı yaptığımız bir noktadayız ve işlerin uyuşmadığını görüyoruz," diyor. "Bu, Evren hakkında düşünme şeklimizi yeniden şekillendiriyor olabilir ve heyecan verici! Kozmolojide hala sürprizler var ve bundan sonra hangi keşiflerin geleceğini kim bilebilir?"

Gökbilimciler bundan sonra yeni teleskoplar ve geliştirilmiş teknikler kullanarak bu ölçümleri iyileştirmeye devam edecekler. Ancak, farklı yöntemlerdeki sonuçların tutarlılığı, bu kozmik genişleme krizini çözmenin sadece daha iyi gözlemler gerektirmediğini gösteriyor - mevcut fizik modellerimizin tamamen elden geçirilmesini gerektirebilir.

Metodoloji

Araştırmacılar, kamuya açık katalogları ve ışık eğrilerini kullanarak Coma kümesindeki süpernovaları belirlediler. Tutarlı tepe parlaklıkları nedeniyle güvenilir kozmik mesafe belirteçleri görevi gören Tip Ia süpernovalarına odaklandılar. Ekip, yalnızca iyi ışık eğrisi kapsamı ve spektroskopik doğrulamaya sahip süpernovaları analiz ederek sıkı kalite kontrol önlemleri uyguladı. Toz sönmesi ve gözlemsel önyargılar dahil olmak üzere parlaklık ölçümlerini etkileyebilecek çeşitli faktörleri hesaba katmak için karmaşık modelleme teknikleri kullandılar.

Sonuçlar

Çalışma, Coma kümesinin yaklaşık 98,5 milyon ışık yılı uzaklıkta olduğunu ve yaklaşık 2,2 milyon ışık yılı hata payına sahip olduğunu buldu. Bu ölçüm, kümenin yaklaşık 111,8 milyon ışık yılı uzaklıkta olması gerektiğini öne süren kozmik mikrodalga arka plan gözlemlerine dayalı tahminlerle önemli ölçüde çelişiyor. Aradaki fark, rastgele şans veya ölçüm hatalarıyla açıklanamayacak kadar büyük.

Sınırlamalar

Araştırma ekibi, 13 süpernovanın nispeten küçük örneklem büyüklüğü ve bazı nesneler için küme üyeliğini kesin olarak belirleme zorluğu dahil olmak üzere birkaç olası sınırlamayı kabul ediyor. Ayrıca, Coma kümesinin kendisinin radyal boyutunun (yaklaşık 2,86 milyon ışık yılı) ölçümlere biraz belirsizlik getirebileceğini belirtiyorlar.

Tartışma ve Çıkarımlar

Bu çalışma, Hubble geriliminin yalnızca ölçüm tekniklerinin ötesine ve yerel kozmik çevremizin temel yönlerine kadar uzandığına dair güçlü kanıtlar sunmaktadır. Bulgular, kozmik genişlemeye ilişkin anlayışımızın gözden geçirilmesi gerekebileceğini göstermektedir, çünkü birden fazla bağımsız ölçüm yöntemi, erken evren gözlemlerinden elde edilen tahminlerle tutarlı bir şekilde tutarsızlıklar göstermektedir.

Finansman ve Açıklamalar

Araştırma, Templeton Vakfı, Enerji Bakanlığı, David ve Lucile Packard Vakfı ve Sloan Vakfı dahil olmak üzere çeşitli kuruluşlar tarafından desteklenmiştir. Çalışmada ayrıca Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı tarafından yönetilen Karanlık Enerji Spektroskopik Aleti'nden (DESI) veriler de kullanılmıştır.

Yayın Bilgileri

“Kendi Arka Bahçemizdeki Hubble Gerilimi: DESI ve Koma Kümesinin Yakınlığı” başlıklı bu çalışma, 20 Ocak 2025'te The Astrophysical Journal Letters'da yayınlanmıştır. Araştırma, Duke Üniversitesi'nden Daniel Scolnic ve Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü ve Johns Hopkins Üniversitesi dahil olmak üzere çeşitli kurumlardan meslektaşları tarafından yürütülmüştür.

Kaynak: SF

Çığır açan bir fizik keşfinde, araştırmacılar Albert Einstein'ın özel görelilik teorisini ışıktan daha hızlı hareket eden süperluminal gözlemcileri de kapsayacak şekilde genişletmenin bir yolunu ortaya koydular. Bu genişletme, geleneksel nedensellik kavramlarına meydan okuyor ve kökten farklı bir evrene bir bakış sunuyor.

1905'te kurulan Einstein'ın özel göreliliği, uzay ve zamanı dört boyutlu bir sürekliliğe birleştirdi. İki temel ilkeye dayanıyor: Galileo'nun göreliliği ve ışığın hızının sabitliği.

Fizikçi Andrzej Dragan, fizik yasalarının evrensel olarak tüm eylemsiz gözlemcilere uygulandığını öne süren Galileo ilkesinin kritik rolünü vurguluyor. Geleneksel olarak, bu, ışıktan daha yavaş (subluminal) gözlemcilerle sınırlıydı. Ancak son çalışmalar, ışıktan daha hızlı gözlemcilerin neden dışlanması gerektiğine dair içsel bir neden olmadığını gösteriyor.

Bu gözlemciler çok farklı bir gerçeklik deneyimliyorlar. Onların bakış açısından, aynı anda birden fazla yörüngede hareket eden parçacıklar gibi fenomenler sıradan hale geliyor.

Ortak yazar Prof. Krzysztof Turzyński'nin açıkladığı gibi, ışık hızından hızlı bir gözlemci için nokta benzeri bir parçacığın klasik Newton kavramı anlamını yitirir. Bunun yerine, fiziksel dünya kuantum mekaniği ve üst üste binme ilkelerini izleyerek alanlar aracılığıyla tanımlanmalıdır.

Nedensellik ve Kuantum Mekaniğine Yeniden Bakış

Işık hızından hızlı hareket, nedensellik hakkında uzun zamandır sorular gündeme getirmiş ve 20. yüzyılın başlarından beri tartışmalara yol açmıştır. Geleneksel bilgelik, ışık hızından hızlı seyahatin paradokslara yol açacağını ileri sürmüştür.

Ancak Dragan ve Prof. Artur Ekert, New Journal of Physics'te yayınlanan öncü çalışmaları "Kuantum Görelilik İlkesi"nde nedenselliğin yeniden tanımlansa da korunabileceğini göstermiştir.

Dört boyutlu bir uzay-zamanda yaptıkları son araştırmalar, genişletilmiş göreliliğin kuantum mekaniğiyle uyumlu olduğunu göstererek bu temele dayanmaktadır. "1 + 3 uzay-zamanda ışık hızından hızlı gözlemcilerin göreliliği" başlıklı araştırma makalesi Classical and Quantum Gravity dergisinde yayımlandı.

Önerilen çerçevede, üç boyut zaman boyutu olarak hareket ederken, biri uzaysal kalır. Bu, hız ve kinematiğin özünü değiştirir. Araştırmacılar, Einstein'ın ışığın sabit hızı varsayımının süperluminal gözlemciler için hala geçerli olduğunu kanıtlıyor.

Dragan'ın belirttiği gibi, bu yaklaşım, parçacıkların aynı anda birden fazla yol boyunca hareket ettiği ve determinizm anlayışımızı dönüştürdüğü süperpozisyon kuantum ilkesini entegre ediyor.

Fizik ve Higgs Mekanizması İçin Sonuçlar

Teorik düşüncelerin ötesinde, bu çalışmanın evreni anlamak için derin sonuçları var. Araştırmacılar, süperluminal fenomenlerin parçacıkların nasıl kütle kazandığını açıklayan Higgs mekanizmasında önemli bir rol oynayabileceğini savunuyorlar.

Dragan, süperluminal parçacıklarla ilişkili bir takiyonik alanın, parçacık fiziğinin Standart Modeli'nin temel taşı olan kendiliğinden simetri kırılmasının merkezinde olduğunu öne sürüyor.

Bu içgörü, erken evreni ve maddenin temel doğasını keşfetmek için yeni yollar açıyor. Araştırma, süperluminal gözlemcilere normal görünen ancak bize egzotik gelen parçacıkların varlığına işaret ediyor. Deneysel doğrulama henüz belirsizliğini korurken, teorik temel gelecekteki keşifler için sağlam bir çerçeve sağlar.

Işık hızından hızlı gözlemcilerin dahil edilmesi, kuantum teorisi ve görelilik varsayımlarını keşfedilmemiş bölgelere doğru genişletir. Modern fiziğin bu temellerini birbirine bağlayarak, araştırma kuantum mekaniğinin ilkelerinin temel ve bölünemez olduğu fikrine meydan okur. Bunun yerine, kuantum davranışının dört boyutlu bir uzay-zamanda genişletilmiş görelilikten doğal olarak ortaya çıktığını ileri sürer.

Turzyński'nin de belirttiği gibi, bu bütünleşme deterministik klasik dünyayı belirsizlik ve kuantum alanları tarafından yönetilen bir dünyaya dönüştürür. Alan-teorik çerçeve, ışık hızından hızlı gözlemcileri içeren bir evrenin tek uygulanabilir tanımı haline gelir. Bu bakış açısı, simetri, hareket ve gerçekliğin dokusu hakkındaki anlayışımızı yeniden şekillendirir.

Bu çalışmanın çoğunun kaynaklandığı Varşova Üniversitesi Fizik Fakültesi, çığır açan araştırmalara katkıda bulunma konusunda köklü bir geçmişe sahiptir. 200'den fazla akademik personeli ve çeşitli öğrenci topluluğuyla, kuantum içgörülerini kozmolojik keşiflerle harmanlayan bir inovasyon merkezi olmaya devam ediyor.

Işık hızından hızlı parçacıkların varlığı spekülatif kalırken, teorik çerçevelere dahil edilmeleri evrenin işleyişine dair derin içgörüler sunuyor. Dragan, Ekert ve işbirlikçilerinin çalışmaları yalnızca göreliliğin sınırlarını yeniden tanımlamakla kalmıyor, aynı zamanda kuantum mekaniğini uzay-zaman dinamikleriyle bütünleştirmenin yolunu da açıyor.

Bu sentez, Higgs mekanizmasından erken evrene kadar uzanan fenomenlere dair anlayışımızı derinleştirmeyi ve bildiğimiz şekliyle fiziği devrim niteliğinde değiştirmeyi vaat ediyor.

Kaynak: The Brightside of News

Evrenin merkezi (Büyük Patlama'nın meydana geldiği yer) nerede ve kenarı nerede?

Ne kadar mantıksız görünse de, evrenin bir merkezi ve sınırı yoktur.

Büyük Patlama'nın dev bir havai fişek patlaması gibi davranarak madde ve enerjiyi dışarı fırlatması fikri yaygın, ancak yanıltıcıdır. Kulağa ne kadar tuhaf gelse de, dışarıya doğru patlayan şey "şeyler" değildi, uzayın kendisiydi! Esasında, Büyük Patlama her yerde gerçekleşti. Einstein'ın zamanından beri, uzayın sadece içinde hareket ettiğimiz bir fon değil, ölçülebilen gerçek bir şey olduğu biliniyor. Şekli vardır, bükülebilir ve genişleyebilir.

Bu kulağa saçma geliyorsa, üç boyutlu uzaya genişleyen bir balonun yüzeyini düşünün. Balonun yüzeyine hapsedilmiş iki boyutlu bir yaratık asla merkezi bulamaz çünkü merkez, yaratığın yaşadığı 2 boyutlu uzayda değil, 3 boyutlu uzayda yer alır. Biz en az dört boyutlu bir evrende sıkışmış 3 boyutlu yaratıklarız, bu yüzden evrenimizin merkezini göremiyoruz. Aslında, herhangi bir yerde bir merkez olması için hiçbir neden yok.

Aynı mantık evrenin "kenarı" için de geçerlidir. Bir balonun kenarı nerededir? Bir kenarı (veya bir merkezi) tanımlamak için, evrenin içine doğru genişlediği bir şeyin olduğunu varsaymanız gerekir. Az önce yukarıda açıkladığım gibi, bunun doğru olması gerekmez ve doğru olsa bile, bu "meta evreni" asla tespit edemeyiz.

Kozmoloji hakkında düşünürken, her zaman İngiliz biyolog J.B.S. Haldane'nin sözlerini hatırlayın: "Evren sadece varsaydığımızdan daha tuhaf değil, varsayabileceğimizden daha tuhaf."

Kaynak: Astronomy

Çocukken, ona bu isimle hitap edeceğimi bilmesem bile aşkınlığın hayalini kurardım. Dünyayı başım yıldızlarda dolaşarak dolaştım, New Jersey'in endüstriyel çorak arazilerini uzak galaksilerin resimleriyle, sızdıran çatımı ise güneş sistemiyle ilgili kitaplarla takas ettim. Odamda uzay giysili astronotların yabancı manzaralar üzerinde zıpladığını hayal ederek saatler geçirdim.

Ne zaman işler kötü olsa, uzaya ve bilime çekiliyordum. Ben 9 yaşındayken sarhoş bir sürücü orta çizgiyi aşıp 15 yaşındaki kardeşimi öldürdü. Onun ani ve geri dönülemez biçimde ortadan kaybolmasının yarattığı şok, beni astronomi kitaplarımın derinliklerine itti.

Yıldızlararası bulutların ve yıldız alanlarının teleskopik görüntülerini yuttum. Bana hikayemin, acımın sonsuz bir hikayeler kitabındaki tek bir anlatı olduğu bir evren gösterdiler.

Newton ve Einstein gibi kahramanlarımı matematiksel fiziğin nadir diyarlarına doğru takip etmeyi arzuluyordum; bu arzu, Greenwich Village'a tek başıma yaptığım gezilerde bulduğum eski metinler aracılığıyla fizik hakkında daha fazla şey öğrendikçe daha da derinleşti. Newton'un yerçekimini ve Einstein'ın göreliliğini destekleyen matematiksel delillerde, dünyanın kusurlu etinin üzerine asıldığı görünmez bir iskelet gördüm.

Ayrıca atomları ve onların atom altı parçacıklarını yöneten kesin matematiksel yasaları keşfettiğinizde evrendeki her şeyin tahmin edilebileceğini ve açıklanabileceğini de öğrendim.

Bana göre bu indirgemecilik, matematiğin sözde zamansız gerçekliğiyle birlikte, insan deneyiminin daha yüksek, daha bütünlüklü bir bakış açısıyla aşılabileceği anlamına geliyordu. Bu yükseklere tırmanma çabasına katılmak, bu dağınık dünyanın perdesini delmek ve evrenin insani önyargılardan ve trajediden arınmış bir görüntüsünü bulmak için üniversiteye gittim.

Bazı açılardan, tam olarak yola çıktığım şeyi yaptım: Matematik ve fizik diplomasıyla ve ayrıca felsefe üçlü ana dalına yetecek kadar krediyle mezun oldum. Doktora derecemi aldım. ve Rochester Üniversitesi'nde profesör oldu. Kardeşimin ölümünden sonra kalbimi rahatlatan yıldızların doğuşu ve telkari yıldızlararası bulutların evrimi gibi harika şeyleri incelemek için süper bilgisayarları kullanan bir araştırma grubu kurdum. Hayatım bilimle doluydu ve bu beni mutlu ediyordu.

Ancak bilimsel pratiğim derinleştikçe, dünyaya insandan bağımsız bir bakış açısının mükemmelliğine olan inancım sarsılmaya başladı. Yaşım ilerledikçe, günbatımında gördüğüm güzelliğin sinirlerimin ürettiği bir yanılsama olduğu ve sinirlerin de atomlardan başka bir şey olmadığı fikrinden daha az tatmin oldum; Boşlukta sıçrayan atomların tek başına gerçek olan her şeyi tanımlayabileceğine inanmakta giderek daha fazla zorluk çekiyordum.

İronik bir şekilde ilk şüphelerim fiziğin en yüksek başarısıyla tanıştığımda ortaya çıktı. Kuantum mekaniği (atomların ve onların bileşenlerinin incelenmesi) şimdiye kadar geliştirilen en doğru bilimsel teoridir. Ama aynı zamanda doğası gereği bulanık olan bir dünyayı da ortaya çıkarıyor. Kuantum mekaniğinde bir nesnenin her özelliği mükemmel bir doğrulukla bilinemez.

Daha da önemlisi, klasik fizikte hiçbir rolü olmayan ölçüm eylemi, kuantum mekaniğinin temelinde yer alır: Bir parçacığı gözlemleme eylemi, onun izlediği kuralları değiştirir. Ölçüm yapmanın merkeziliği, ölçüm yapanların, yani bizim merkeziliğimizi ima ediyor gibi görünüyordu.

İnsanın, mükemmel, insandan bağımsız bir bilimsel perspektife (dünyaya Tanrı'nın gözünden bir bakış açısı) dair vizyonuma bu şekilde müdahalesi, en hafif tabirle endişe vericiydi. Büyük fizikçi Niels Bohr'un dediği gibi, "Kuantum teorisiyle ilk karşılaştıklarında şok olmayanların onu anlamış olmaları mümkün değildir."

Yine de kuantum mekaniğinin matematiği şimdiye kadar gördüğüm her şeyden daha güzel ve güçlüydü. Benden önceki pek çok fizikçi gibi ben de bu alana aşık oldum. Ama aşkın bir bakış açısına olan isteğim konusunda bende çözülmemiş derin sorular bıraktı. Eğer o mükemmel dünyaya biz olmadan ulaşmak imkansızsa, bu beni ve bilime olan tutkumu nerede bıraktı?

Dünya görüşümde bir çatlak daha felsefe dersinde ortaya çıktı. İlk başta tüm derslerim, dünya hakkındaki ifadelerin “gerçek içeriğini” belirlemeyi amaçlayan analitik felsefe okuluyla uyumluydu. Sonra fenomenolojiye bastım ve kafam yarıldı. Fenomenoloji, kanlı, somutlaşmış insan deneyimi için kuru mantıktan kaçınır. An be an devam eden varlığımızı indirgenemez, kaçınılmaz bir gerçek olarak kabul eder. Birdenbire, doğrudan deneyimin, gerçekliği tanımlamaya yönelik tüm girişimlerime bu kadar yakından bağlı olduğunu ve yine de onu bilim ya da felsefeyle ilişkilendirme girişimlerini bir hayalet gibi geride bıraktığını görmezden gelemedim.

Onlarca yıl geçtikçe çifte bilimsel bir hayat yaşamaya başladım. Astrofizikteki kariyerim, kuantum mekaniği hakkında temel soruları sormak için gereken türden bir felsefi katılımı gerektirmiyordu. Ama ben bu derin ama kafa karıştırıcı alanın çeşitli yorumlarıyla ilgili kendi çalışmalarıma devam ettim. Ayrıca analitik geleneğin ötesinde felsefe okumaya devam ettim.

Bu şekilde, bilimin insandan bağımsız, indirgemeci yaklaşımıyla ilgili kesin sorunu zihnimde toparlamaya çalışarak, deneyim ve onun önceliği sorununu daire içine aldım. Bilime olan tutkumu ya da onun geniş evren vizyonunun heyecanını hiçbir zaman kaybetmedim. Ancak çocukluğumda öğrendiğim, bilimin insan bakış açısından kaçmayı önerdiği, filozof Thomas Nagel'in "hiçbir yerden bakış" olarak adlandırdığı hikayeye asla geri dönemedim.

Soruya doğrudan saldırmaya hazır olduğumda 50'li yaşlarımdaydım. 2016 baharının başlarıydı ve New Hampshire'daki arkadaşım Marcelo Gleiser'ı ziyaret ediyordum. Marcelo, benim gibi, on yıldır Tanrı'nın bakış açısına şüpheyle yaklaşan kitaplar yazan yetenekli bir teorik fizikçidir. Biliş ve yaşam sistemleri üzerine çalışmalarıyla tanınan bir filozof olan Evan Thompson, Marcelo'nun yönettiği Dartmouth'taki Disiplinlerarası Etkileşim Enstitüsü'nü ziyarete geldi. Kar eriyip ağaçlar tomurcuklanmaya başlayınca üçümüz de alev aldık.

Bir ay boyunca Marcelo'nun ofisinde, kafelerde ve akşam yemeğinde saatlerce konuşarak geçirdik. Her birimiz bilimin ortodoks hikayesinin bir hata olduğunu biliyorduk. Bir zamanlar mantıklı olmasına rağmen artık fizik, biyoloji ve bilinç gibi çeşitli alanlarda paradokslara ve çıkmazlara yol açıyordu. Ayrıca bunun toplum genelinde derin ve çoğunlukla olumsuz etkilerini de gördük.

Daha sonra kampüste yağmurlu bir yürüyüş sırasında ana temayı aydınlattık. İnsan gözünün, optik sinirin retinaya bağlandığı yerde, görüşümüzde görünmez bir delik olan kör bir noktası vardır. Görme alanımızın kalbinde yer alır ve görmeyi de mümkün kılar. Aynı şekilde, bilimin kalbinde de onu çalıştıran, görünmeyen bir şey vardır: doğrudan deneyim.

Bu kör noktayı açığa çıkarmak Marcelo, Evan ve beni büyük fikirler ve keskin ayrıntılarla dolu uzun müzik seanslarına götürdü. Gençken tanışmış olsaydık, en sevdiğimiz gruplar üzerinde tartışarak bu kadar enerji harcardık ya da daha iyisi kendi grubumuzu kurardık diye düşünüyorum. Sonunda böyle bir şey oldu. Yıllar sonra, birlikte yaptığımız çalışmalar yeni bir kitabın ortaya çıkmasını sağladı: Kör Nokta: Bilim Neden İnsan Deneyimini Görmezden Gelemez?

Aciliyet duygusuyla yazdık. Bilim, insanların şimdiye kadar icat ettiği en güçlü araçtır ve yine de bilimin yükselişi, aynı zamanda gezegenden kaynak çekme konusunda son derece etkili olduğunu kanıtlayan endüstriyel toplumların (kapitalist, sosyalist veya komünist) yükselişiyle de bağlantılıdır. Bize fosil yakıtları, hava yolculuğunu, nükleer silahları ve iPhone'ları verdi; bunların hepsi bildiğimiz dünyayı şekillendiren dönüştürücü teknolojiler ve aynı zamanda bizi tehlikeye attı. Bilimin ulus devletlere ve ekonomilerine kazandırdığı kapasiteler olmasaydı, bugün insan eliyle değişen aşırı iklim koşullarıyla mücadele etmiyor veya yapay zeka kıyameti riskini değerlendiremiyor olurduk. Belki yeni bir bilim felsefesi geliştirerek bu tehditlere karşı daha hazırlıklı olabiliriz.

Bizim görüşümüze göre, bu yeni felsefe, bilimi mutlak gerçeğin çakıl taşlarını toplayan bir tanrı olarak değil, insanların etrafımızdaki dünyayla birlikte yarattığı, kendi kendini düzelten bir anlatı olarak konumlandırmalıdır. Bilim, doğrudan deneyimi halının altına süpürmemeli, açıkça ve doğru bir şekilde ondan yola çıkmalıdır. Batı bilimi ve felsefesi uzun süredir yalnızca nesnel, ölçülebilir şeylerin gerçek ve dolayısıyla önemli olduğu görüşünü geliştirmiştir. Deneyim sadece beyin aktivitesinin önemsiz bir yan gösterisiydi. Ancak aslında deneyimleyen bir özne, bilimsel bir pratiğe sahip olmanın gerekli önkoşuludur.

Doğrudan deneyim önce gelir. Bu yalnızca verili, indirgenemeyecek ham bir gerçektir. Örneğin sıcak ve soğuk gibi bedensel duygular somut ve gerçektir; Fahrenheit dereceleri ve bunların altında yatan termodinamik teorileri, her ne kadar son derece güçlü ve yararlı soyutlamalar olsa da, soyutlamalardır. Mesele şu ki, hiç kimse hiçbir yerden görüşe sahip olmadı. Hiç kimse bunu yapamaz.

Kör noktanın ayrıntılarını çözmek, bilimsel hayatımın merkezinde onlarca yıldır devam eden ikilemi çözmemi sağladı. Bunun nedeni, kör noktanın aslında bilimle ilgili bir sorun olmamasıdır. Bu, bilimle ilgili bir felsefeyle ilgili bir sorundur. Bu ikilemi görmek gözlerimi yeni ve heyecan verici alanlara açtı. Biz olmadan dünyayı bulmam için bilime çağrılmıştım. Artık bunun ne kadar imkansız olduğunu ve asıl zorluğun dünyayı ve bizi ayrılmaz bir bütün olarak anlamak olduğunu görüyorum.

Evrene dair bu yeni bakış açısını kazanmak için, beni astrofizikle ilk kez tanıştıran gençlikteki olasılık duygusuna geri dönmem gerektiği uygun görünüyor. Çocukluk hayalim hâlâ gerçekleşmemiş olabilir ama bir ömür sonra aşkınlıktan daha iyi bir şey buldum: Evrenin sorularla daha da zengin olduğu ve içinde biz de varken güzelliğin daha derin olduğu bilgisi.

Kaynak: The Atlantic

Çeyrek yüzyıl önce fizikçi Juan Maldacena, üç boyutlu bir evrendeki yerçekimi ile evrenin iki boyutlu sınırındaki kuantum fiziği arasında ilginç bir holografik bağlantı olan AdS/CFT yazışmasını önerdi. Bu yazışmalar Maldacena'nın keşfinden çeyrek yüzyıl sonra bile bu aşamada sadece bir varsayımdır.

Evrenin doğası hakkında doğru gibi görünen ancak içinde yaşadığımız gerçekliği yansıttığı henüz kanıtlanmamış bir ifade. Üstelik gerçek evrende kullanımı ve uygulaması sınırlıdır.

Yine de yazışmaların sadece görünüşü bile fikir verici olmaktan öte bir şey. Bu, hologramda çok temel bir şeyin olduğunu, evrenin hacmine ilişkin fiziğin yüzeydeki fiziğe aktarılabileceğini ve orada öğrenilecek daha çok şey olduğunu anlatıyor.

Fizik problemlerini yeni bir dilde, hatta yeni boyutlar dizisiyle çözümlenmelerini kolaylaştırmak başka bir şey. Sonuçta fizik, uygulayıcıların zorlu problemleri çözmek ve bir sonraki probleme geçmek için kullandıkları matematiksel hileler ve oyunlarla doludur. Ancak AdS/CFT yazışmaları ve temsil ettiği daha genel holografik prensip, matematiksel bir meraktan çok daha fazlasıdır.

Buradaki asıl amacın, yüzyıllar boyunca doğanın başka bir kuvveti, kozmostaki varlıkların birbirleriyle etkileşimde bulunmak için kullanabileceği bir etkileşim daha olduğuna inandığımız yerçekimini tanımlamak olduğunu unutmayın. Ancak yerçekimi, kuantumun kontrol edilemezliğinin ötesinde, tüm kuvvetler arasında tek başına ve benzersizdir.

Yerçekimi, evrendeki her bir varlığın yaydığı ve hissettiği tek kuvvettir. Kütlesi olan, enerjisi olan her şey çevresinde bir çekim etkisi yaratır. Kütlesi olan, enerjisi olan, varoluş dediğimiz şeye sahip olan her şey de bu çekimsel etkiye yanıt verir.

Kepler, gök cisimlerinin hareketlerinde özel bir şeyin farkına varmakta ve bu hareketleri Dünya'daki yaşamlarımıza bağlamakta haklıydı. Newton bunu bir kuvvet olarak, tüm yaratılışı birbirine bağlayan bir dizi görünmez ip olarak adlandırmakta haklıydı. Einstein, yerçekimini itme ve çekme açısından değil, bizzat uzay-zamanın dokusu açısından belirlemekte haklıydı.

Holografik prensip, ister bir kara deliğin yüzeyine ve onun gizemli içeriklerine uygulansın, ister sicim teorisi ile kuantum fiziği arasındaki ilişkiye uygulansın, aynı zamanda bize kütleçekimi hakkında anlamlı bir şeyler söylüyor. Ancak Einstein bize yerçekiminin ne olduğunu zaten öğretmişti; bu sadece bir kuvvet değil, biz canlı varlıkların uzay-zamanın kıvrımları ve kırışıklıklarıyla karşılaştığımızda deneyimlediğimiz doğal tepkidir.

Yerçekimi hepimizin içinde var olduğu uzay-zaman oyun alanıdır. Genel göreliliğin bir diğer adı da geometrodinamiktir, yani bizzat geometrinin dinamiğidir. Yerçekimi, uzay, zaman, madde ve enerjinin tek bir nefes alan, canlı sistemde toplanmış halidir. Evren dediğimiz şey, tüm bu etkinliklerin, uzayın tüm genişliğinin, zamanın derinliğinin ve onu dolduran karmaşıklığın kabıdır.

Kütleçekimin kuantumlanmış bir teorisini bulamadık. Bir kara deliğin sınırında gerçekte ne olduğuna dair hiçbir açıklamamız yok. Ancak kuantum gezilerimizde fiziksel, üç boyutlu varlıkların tam olarak göründükleri gibi olmadığını öğrendik. Gerçekten de daha sığdırlar: Kara delikler gerçekte tam boyutları yerine sadece yüzeyleri, sınırları ve kenarlarıyla tanımlanabilir.

Ve holografinin kuantum yerçekimsel bulmacanın hayati bir bileşeni olduğu şeklindeki aynı mantık zincirini uyguladığımızda, AdS/CFT yazışması ve sicim teorisinin zaferine giden potansiyel bir yol ortaya çıkıyor.

Kaynak: Phvy.org

Kulağa ne kadar tuhaf gelse de kara delikler tıpkı gezegenler gibi dönüyor. Dünya'ya çok benzeyen bir kara delik, yüzey yerçekiminin belirlediği bir hızda döner. Dönen her nesnenin bunu yapabileceği maksimum bir hız vardır ve Science Alert'e göre araştırmacılar, Samanyolu'nun ortasındaki kara deliğin artık bu hızda döndüğünü keşfetti.

Samanyolu Galaksisinin Merkezindeki Kara Delik En Yüksek Hıza Ulaştı

Dünyanın mümkün olduğu kadar hızlı dönmeye başlaması insanlık için kesin bir felaket anlamına gelse de, kara delikler için durum biraz farklı. Maksimum dönüş hızında dönen bir gezegen, evrende sürüklenen küçük gezegen parçalarından başka hiçbir şey kalmayana kadar yerçekimi tarafından parçalara ayrılacaktır. Ancak kara deliklerin fiziksel bir yüzeyi yoktur ve yüksek hızlarda uçup ayrılabilecek herhangi bir malzemeden yapılmazlar.

Kara Delikler Gezegenlerden Çok Daha Hızlı Dönüyor

Bir kara deliğin dönüşü, çerçeve sürükleme olarak bilinen bir etkiyle belirlenir. Dünya kendi ekseni etrafında döndüğünde, etrafındaki alanı çok hafif bir şekilde büker, diğer bir deyişle çerçeve sürüklenir. Kara deliklerin dönecek hiçbir fiziksel maddesi yoktur ve bu nedenle dönerken uzay-zamanın büyük bir kısmını kendi etrafında döndürürler. Bu nedenle, bir kara deliğin ne kadar hızlı dönebileceğinin üst sınırı, her şeyin parçalanacağı noktayla değil, uzay ve zamanın kendi doğasında olan özellikleriyle ölçülür.

Galaksimizdeki süper kütleli kara deliğin dönüşü üzerine yapılan yeni bir çalışma, onun neredeyse mümkün olan en yüksek hızda hareket ettiğini belirledi. Einstein, bir kara deliğin dönüşünün "a" olarak adlandırılan bir nicelik ile ölçüldüğünü ve bunun her zaman 0 ile 1 arasında bir değere sahip olacağını belirledi. Bir kara delik hiç dönmüyorsa, o zaman a = 0'dır. en yüksek hızda dönüyorsa a=1 olur.

Araştırmacılar Hızı Ölçmek İçin Kara Delik Işığındaki Bozulmayı İnceledi

Yeni çalışma, kara deliğin yakınındaki ışıkta ölçülen bozulma miktarını inceledi. Araştırmacılar daha sonra Samanyolu'nun kara deliğinin şu anda ne kadar döndüğünü tahmin edebildiler ve 0,84 ile 0,96 arasında, yani maksimum dönüş hızına son derece yakın bir hızda döndüğünü buldular. Galaksimizin merkezinde tam gaz dönen kara delik bir tehdit oluşturmasa da, bir gün aslında kurtuluşumuzun anahtarı olabilir.

Bu Kara Deliğin Oluşturduğu Enerjiyi Kullanabilir miyiz?

Bilim adamları, dönen kara deliklerin ürettiği enerjinin başka yerlerde kullanılıp kullanılamayacağını uzun süredir tartışıyorlar. Bilim camiasında yakın zamanda ortaya atılan bir öneri, bir kara delikten gelen enerjinin, kara deliğin ergosferindeki (dönen bir kara deliğin dış olay ufkunun hemen dışında yer alan bölge) manyetik alan çizgilerinin kırılıp daha sonra yeniden birleştirilmesiyle elde edilebileceği yönünde.

Kara Deliklerden Teknolojiyle Faydalanmak Fütüristik Bir Çabadır

Elbette, böyle bir operasyonu gerçekleştirmek için gereken teknoloji, bunu okuyan herhangi birinin vefat etmesinden çok sonrasına kadar geliştirilmeyecek - eğer öyleyse - ama yine de büyük-büyük-büyük-büyük-atalarımızın sonunda bunu anlayabileceğini bilmek rahatlatıcı. Fosil yakıtları yakmadan nasıl enerji elde edileceğini öğrenin.

Kaynak: GFR

Birinden bildikleri her boyutu adlandırmasını isteyin ve büyük olasılıkla aşağıdakileri listeleyecektir: uzunluk, genişlik ve derinlik. Üç boyutlu kutunun dışında düşünüyorlarsa, zaman da ekleyebilirler. Ama bir sicim kuramcısına "Kaç tane boyut vardır?" çok farklı bir tepki uyandırırdı. Teorik fiziğin bu dalına göre, uzayın çoğu insanın algılayamayacağı en az 10 boyutu vardır.

Boyutlar, fizikçilerin gerçekliği tanımlamak için kullandıkları ölçütlerdir. Kulağa geniş geliyor, değil mi? Çoğu insanın ilkokulda öğrendiği üç boyutla başlayalım. Genişlik, yükseklik ve derinlik gibi uzamsal boyutlar görselleştirmesi en kolay olanlardır. Yalnızca uzunluğa sahip olduğu için yatay bir çizgi tek boyutta bulunur; bir kare, uzunluğu ve genişliği olduğu için iki boyutludur. Derinlik ekleyin ve üç boyutlu bir şekil olan bir küp elde ederiz.

Bu üç koordinat, bir nesnenin uzaydaki konumunu tam olarak belirlemek için kullanılır. Ancak üzerinde bulunduğumuz tek uçak uzay değil; bir noktanın yüksekliğini, boylamını, enlemini ve zaman içindeki konumunu öğrendikten sonra, bildiğimiz evrendeki varlığını çizmek için gerekli araçlara sahibiz.

Ancak sicim teorisini destekleyen bazı fizikçiler, gerçekte gözlemlenebilir evrenden daha fazlası olduğunu savunuyorlar. "Süper sicim teorisi" olarak da bilinen sicim teorisi, evrenin nasıl çalıştığını açıklayan iki ana teoriyi birleştirmeyi amaçlar: genel görelilik (çok büyük nesneler için geçerlidir) ve kuantum mekaniği (çok küçük olanlar için geçerlidir). Dört boyutlu bir evrende bu teori mümkün olmazdı, ancak bilim adamları matematiği 10 boyutu (zaman dahil 11) içerecek şekilde değiştirdikten sonra denklemleri işe yaradı.

10 uzay boyutunun varlığına dayanan bir teori bulduktan sonra, sicim teorisyenlerine bu yeni boyutların nerede saklandığını açıklama görevi verildi. Cevapları: Görebildiğimiz "büyük" boyutlar kadar gerçekler, ancak ekstra boyutlar o kadar sıkı kıvrılmış ki doğrudan fark edemeyecek kadar küçükler.

Temel fizik anlayışımız bunu işlemeyi zorlaştırıyor, ancak sicim teorisyeni Brian Greene, kavramı çoğu insanın anlayabileceği terimlerle çerçevelemek konusunda harika bir iş çıkarıyor. Greene, 2005 TED Konuşmasında bu görünmez boyutları telefon direklerine bağlı kablolarla karşılaştırır: Bir pencereden bakıldığında, bir tel tek boyutlu bir çizgi gibi görünür. Ama yakından incelersek, kordonun aslında yuvarlak olduğunu ve onu üç boyutlu yaptığını görürüz. Gözlemlenemeyen boyutları gözlemlenebilir dünyadaki nesnelerle karşılaştıran hiçbir benzetme mükemmel olamaz, ancak bu, gerçeklik için bu kadar temel bir şeyin nasıl göz önünde saklanabileceğini gösteriyor.

Sicim teorisi, uzayın en az 10 boyutunun yanı sıra zamanın da bir boyutunun olması gerektiğini belirtir, ancak daha fazlasının olduğunu iddia eden fizikçiler de vardır. Bazıları 11 uzay boyutundan oluşan bir evren varsayar. Ama kaç tane boyut olduğunu sorduklarında birinin gerçekten aklını başından almak için, 26 deyin: Bozonik sicim teorisine göre bu sihirli sayı ve şu an için ana akım fizikçilerin gitmeye istekli olduğu kadar yüksek.

Kaynak: Mental Floss

Yerçekimi astronomisi, astronomların ölçeğin devasa ve şiddetli ucunun nasıl çalıştığını anlamaları için birçok kapı açan nispeten yeni bir disiplindir. Evrendeki birleşen karadelikleri ve diğer ekstrem olayları haritalandırmak için kullanılmıştır. Şimdi Cal Tech'in Walter Burke Teorik Fizik Enstitüsü'nden bir ekip, yeni teknoloji için yeni bir kullanıma sahip olduklarını düşünüyor - karanlık maddenin özelliklerini kısıtlıyor.

Daha önce birçok kez bildirdiğimiz gibi, karanlık madde, evrendeki kütlenin büyük çoğunluğunu oluşturan, ancak normal elektromanyetik dalgalar tarafından görülemeyen ve tipik olarak düşündüğümüz şekilde "görmemizi" tam anlamıyla imkansız kılan maddedir. onun Bununla birlikte, bu parçacıklar, eğer gerçekte oldukları şey buysa, başka bir temel kuvvet olan yerçekimi ile etkileşime girerler.

Bu da onları yerçekimi dalgası (GW) gözlemevleri çalışmaları için potansiyel bir hedef haline getirir. Ancak bu çalışmanın altında yatan birkaç varsayım var. Birincisi, karanlık maddenin "makro" bir fenomen olduğu, yani kuantum mekaniği dünyasına tabi olmadığıdır. Yerçekimi dalgaları muhtemelen yalnızca yazarların ultra-ağır karanlık madde olarak adlandırdıkları ve kendi bağlamlarında makalelerin kütlesini dikkate alan şey üzerinde çalışacak.

Yerçekimi yollarını tespit etmek için tasarlanan interferometreler, bu kategoriye girecek kadar ağır olan parçacıklardan etkilenen sinyalleri potansiyel olarak alabilir. Özellikle, bu parçacıklar yerçekimi dalgasının üç farklı özelliğini etkileyecektir, bunlardan ikisi yazarların ilk kez hesaplamaktadır,

İlki, her lise fizik öğrencisinin öğrendiği, tipik olarak ambulansların size doğru gelirken ve sizden uzaklaşırken nasıl farklı ses çıkardığına dair bir örnekle öğrendiği Doppler etkisidir. Aynı fenomen, kaynaklarının GW gözlemevine göre nasıl hareket ettiğine bağlı olarak uzay-zamanı benzer şekilde etkiledikleri için yerçekimi dalgalarında da olur.

Karanlık maddeye daha incelikli bir bakış için GW'leri etkileyebilir, yazarlar Shapiro ve Einstein gecikmesine bakarlar. Shapiro gecikmesi, bir sinyalin interferometrenin bir ucundan diğerine gitmesinin ne kadar sürdüğündeki değişikliktir. Bu, interferometrenin kolu boyunca herhangi bir yerde uzay-zaman sıkışması olup olmadığına bağlı olarak değiştirilebilir. Öte yandan, Einstein gecikmesi, interferometrenin yerçekimi dalgalarını ölçmek için kullandığı saatteki gerçek bir gecikmedir. Ancak bu etki, belirli interferometre yapılandırmalarında iptal olur.

Yazarların tüm bunlardan çıkardığı sonuç, CalTech'teki Uzay-Zamanın Kuantum Karışıklığı (GQuEST) deneyinden elde edilen yerçekimi gibi kısa süre içinde devreye girmesi beklenen modern GW gözlemevlerinin, eğer varsa, geçiş yapan karanlık maddeyi tespit edebilmesi gerektiğidir. "ultra ağır" olarak kabul edilecek kadar büyük. Ancak makalede merak uyandıran ve altta yatan fiziğe ilişkin potansiyel olarak daha derin bir anlayışa işaret eden başka bir nüans daha var:

Dünya çapındaki fizik öğrencilerine temel kuvvetler - yerçekimi, elektromanyetizma ve güçlü ve zayıf nükleer kuvvetler - öğretilir. Ancak, şimdiye kadar tespit edemediğimiz beşinci bir güç olabilir. Yukawa etkileşimi olarak bilinen bu kuvvet, karanlık madde ile klasik fizik öğrencilerinin daha aşina olduğu daha geleneksel parçacık türleri arasında işleyen teorik beşinci temel kuvvettir - teorik fizikte baryonlar olarak bilinirler. Şimdiye kadar bu gücün varlığına dair kesin bir kanıt bulunmadı, ancak onu sınırlamak için bazı deneyler yapılmaya başlandı. Kağıda göre, varsa, aynı GW dedektörleri onu daha da kısıtlamaya yardımcı olmada rol oynayabilir.

Yeni bir temel güç bulmak ve teorik fiziği onlarca yıldır rahatsız eden bir gizemi çözmek, görece yeni bilime ağır bir yük getiriyor. Ancak bilimin kendisi tam olarak bu şekilde ilerliyor - daha fazla ölçüm yapmak ve yeni teorileri kanıtlamak veya çürütmek için yeni teknolojileri kullanmak. Şimdi, uzun bir aradan sonra, yerçekimi astronomisinin parlama zamanı.

Kaynak: Inverse

Bilmeyenler için NASA, 2021 yılında James Webb Uzay Teleskobu adında çok büyük, gelişmiş bir teleskop fırlattı. su içeren bir gezegeni, atmosferinde karbondioksit bulunan bir gezegeni ve kırmızı bir kuasarın etrafında oluşan galaksileri keşfedin. Ancak daha da önemlisi, TBS News raporlarının evrenin başlangıcına bilim adamlarının mümkün olduğunu düşündüğünden çok daha yakın bir zamanda oluştuğunu bildiren tamamen olgun galaksiler keşfettiler - ve bu, bilim adamlarını galaksilerin nasıl oluştuğuna dair modellerini yeniden düşünmeye itiyor.

Teleskoptan alınan veriler, Büyük Patlama'dan 540-770 milyon yıl sonra var olan altı devasa yıldız sistemi galaksisini gösteriyor gibi görünüyor. Bu galaksiler, yıldızlarla yaklaşık 30 kat daha yoğun bir şekilde dolu olmalarına rağmen, en az Samanyolu kadar kütlelidir. Bilim adamları için şok edici bir keşifti ve o zamanlar evrenin neye benzediğine dair varsayımlarımızı değiştirecek bir keşifti.

Bilim adamlarının bu galaksileri nasıl keşfettiğini anlamak için, ışığın nasıl çalıştığı hakkında bazı temel bilgilere sahip olmak önemlidir - son derece hızlı hareket eder (kabaca saniyede 300.000 kilometre) ama anında hareket etmez. Bu, çok uzaktaki bir şeyi gördüğümüzde, onun çok eski zamanlara nasıl baktığını gördüğümüz anlamına gelir. Örneğin, bir ışık yılı (9.46 trilyon kilometre) uzaktaki bir şeye bakarsak, o nesneyi bir yıl önceki haliyle görürüz çünkü o nesneden gelen ışığın bize ulaşması bu kadar sürdü.

James Webb teleskopu, daha önce herhangi bir teleskoptan daha uzağı görmemizi sağlıyor ve bu galaksiler Dünya'dan yaklaşık 13 milyar ışıkyılı uzaklıkta tespit edildi - bu, onları yaklaşık 13 milyar yıl önceki halleriyle gördüğümüz anlamına geliyor. Evrenin kendisi sadece 13,7 milyar yaşında, 200 milyon yıl ver ya da al. Bilim adamları, galaksileri evrenin var olmasından sadece 540-770 milyon yıl sonra var oldukları haliyle gördüğümüzü söylüyorlar.

540-770 milyon yıl, insan standartlarına göre inanılmaz uzun bir süre olmasına rağmen, evrenin şu anki yaşının sadece %3'ünü oluşturuyor. Bunu önemli kılan şey, bilim adamlarının evrende o kadar uzun zaman önce bu büyüklükte galaksiler yaratacak kadar yıldız olduğuna inanmamış olmalarıdır. Bilim adamları önceden, gördüklerine benzer galaksilerin oluşmasının birkaç milyar yıl alacağına inanıyorlardı.

Teleskopun keşfettiği altı gökadanın hepsinin aslında gökada olmaması tamamen mümkündür. Çalışmanın yazarlarından Joel Leja, sözde galaksilerden bazılarının karadelik olma ihtimalinin yüksek olduğunu belirtti. Bununla birlikte, Leja, yalnızca bazı nesnelerin galaksi olduğu ortaya çıksa bile, onların varlığının, evrenin o sırada daha önce var olduğuna inanılandan 100 kat daha fazla yıldız kütlesine sahip olduğu anlamına geleceğini söylüyor.

Bu galaksilerin keşfi ne kadar olağanüstü olsa da, evren hakkında öğreneceklerimizin sadece başlangıcı. James Webb Uzay Teleskobu'nun yaklaşık 20 yıl hayatta kalması bekleniyor, bu yüzden bildiğimizi sandığımız her şeyi alt üst etmeye devam etmesi için hala çok zaman var.

Kaynak: Giant Freakin Robot

Bir son ve bir başlangıç var mı? Zaman ve uzay kavramları gerçekten var mı? Neden buradayız? Nereden geldik? Gerçekten neden burada olduğumuzu, ne kadar etkimiz olduğunu ve bunların ne anlama geldiğini bilmek isteriz. Evrenlerin tüm cevaplarına sahip olabilmeyi dilerdik, tıpkı "nasıl"ın bir şekilde kilidinin açılması "neden"imizi değiştireceği gibi.

Ne kadar çok anlarsak, o kadar çok kontrol kazanır ve amacımızı değiştiririz. Hubble Uzay Teleskobu tarafından yapılan yeni araştırma, evrende garip bir şey olduğunu keşfetti. NASA, tam olarak ne olduğunu ve neden olduğunu anlamaya çalışıyor. Ancak bu, yalnızca önceki varsayımlarımıza ve evren anlayışımıza meydan okumakla kalmaz, aynı zamanda "yepyeni fizik"i de beraberinde getirebilir. İşte ne anlama geldiği.

Garip şeyler oluyor

NASA, Evrenimizde garip bir şeyler olduğunu söylüyor. Bu bilgi, Hubble Uzay Teleskobu'ndan toplanan verileri inceleyen bilim adamları tarafından paylaşıldı.

Bilim adamları tam olarak ne olduğundan emin değiller, tek bildikleri garip bir şeyin gerçekleştiği. Bir basın açıklamasında açıkladılar: "Bu tutarsızlığın nedeni bir sır olarak kalıyor. Ancak mesafe işaretleri olarak hizmet eden çeşitli kozmik nesneleri kapsayan Hubble verileri, muhtemelen yepyeni fiziği içeren garip bir şeyin olduğu fikrini destekliyor.

Samanyolu'ndan Karanlık Enerjiye Geçiş

Evrenin ne kadar hızlı genişlediğiyle ilgili. Genişleme beklenirken, tahmin edilenden çok daha hızlı ilerliyor. Ne kadar çok veri toplarlarsa, o kadar çok gözlem diğer galaksilerin Samanyolu'muzdan daha hızlı uzaklaştığını gösteriyor.

İşin daha da garip kısmı, nedeni. Bilim adamları henüz nedenini tam olarak belirleyemiyorlar. İşte şimdiye kadar bildiklerimiz. Evren maddeyle doludur ve yerçekiminin çekici kuvveti tüm bu maddeleri bir araya getirir. Dünyanın ivmesini etkileyen şeye karanlık enerji denir ama onu nasıl etkilediğini bilmiyoruz.

Genişlemenin açıklaması hala bir gizem olsa da, evrenin kabaca %68'inin karanlık enerji olduğunu biliyoruz. Dünyadaki her şey evrenin sadece %5'inden daha azını oluşturur. Biz çok küçük bir kesimiz.

Hubble Uzay Teleskobu Intel

Hubble Uzay Teleskobu teknolojisi, NASA'nın evreni anlamada ilerleme kaydetmesine yardımcı oldu. Bu güçlü araç, yıldızlararasını ölçebilir ve evrenimizin ne kadar hızlı genişlediğini bulmak için büyük ölçekli bir görev üzerinde çalışıyor. Bilim adamlarının evrenin tek tip bir hızda genişlemediğini öne sürmesinin nedeni budur.

Bilim adamları şu anda bu garip fenomeni "mil noktası pazarları" olarak adlandırılan bir dizi uzay ve zaman üzerinde inceliyorlar. Space Telescope Science'dan Adam Riess, bu ölçümlerin artık her zamankinden daha doğru hale geldiğine inanıyor ve ekliyor: "Evrenin genişleme hızının en kesin ölçüsünü, altın standart teleskoplardan ve kozmik mil işaretçilerinden alıyorsunuz."

Evrenin Tarihi

Şimdiye kadar, Hubble verilerine dayanarak evrende "garip bir şey" olduğunu biliyoruz. Evrenin nasıl başladığı ve nereden geldiğinin araştırılması hala bir sır. Ancak, genişleme teorileri The Big Bang olayına kadar uzanıyor. Bu teori, evrenin başlangıçtaki yüksek yoğunluk ve sıcaklıktan genişlediğini iddia ediyordu. Bugün bildiğimiz büyük ölçekli forma ulaşana kadar genişlemeye devam etti.

Edwin P Hubble ve Georges Lemaitre tarafından yapılan ölçümler sayesinde 1920 civarında ne kadar genişlediğine ve ne kadar hızlı başladığına dair çalışmalar. Etrafımızdaki galaksilerin durağan olmadığını, bizden uzaklaşmaya devam ettiklerini bulabildiler.

O zamandan beri çok daha fazla bilgi topladık ama daha gidecek çok yolumuz var.

Hangi Oranda?

Hubble, etrafımızdaki galaksilerin tekdüze olmayan, artan bir hızla hareket ettiğini tespit edebildi. Bir galaksi Dünya'dan ne kadar uzaksa, o kadar hızlı uzaklaşıyordu. Şimdilik Bilim adamları bu fenomeni anlamaya ve bu genişlemenin hızını ölçmeye devam ediyor. Genişlemenin tahmin edilenden çok daha hızlı olduğunu görebilirler.

Teknik olarak, megaparsec başına saniyede 67,5 (artı veya eksi 0,5) kilometre yerine, gözlemler megaparsec başına saniyede 73 (artı veya eksi 1) kilometre kaydetti.

Evreni Anlamak

Bunun gibi veriler, evrenin genişlemesine ve genel olarak nasıl çalıştığına dair anlayışımızı değiştiriyor. Hubble Uzay Teleskobu'nun 1998'de evrenin aslında bugün olduğundan daha yavaş genişlediğini kaydettiği bir zaman vardı.

Bunu kimse beklemiyordu ve kimse bunu nasıl açıklayacağını bilmiyor. Ama buna bir şey sebep oluyor. Eğer onu ortaya çıkarırsak, o şeyin ne olduğu hayatı değiştirebilir.

Evrenin Sırlarını Hiç Öğrenebilecek miyiz?

Zihinlerimizin, evrenin geniş kavramını tam olarak kavramak için yeterince genişlemesi olası değildir. Evren, dünyayı anlamlandırmak için kullandığımız aynı zaman ve uzay kavramları üzerinde çalışmaz. Sonsuz sayıda paralel evren, aynı anda farklı zamanlarda işleyen uzaylar ve geçmişle şimdiyi birbirine bağlayan ve aralarında seyahate izin veren kara deliklerle evrenin zamansız olduğunu biliyoruz.

Henüz tüm cevaplara sahip değiliz ve hiçbir zaman da olmayabiliriz. Yapabileceğimiz tek şey, bildiğimiz şeyin en iyisini yapmak, yani tatmin edici bir hayat yaşamak ve birbirimizi olumlu yönde etkilemek, nesilden nesile ilerlememizi sağlıyor.

Evrendeki Yerinizi Bulun

Hala yaşam amacınızı mı arıyorsunuz? Numeroloji biliminin sizin hakkınızda neler ortaya çıkarabileceğine inanamayacaksınız!

Bu doğru, hangi ayda doğmuş olursanız olun, doğum tarihinizin numerolojisi kişiliğiniz hakkında şaşırtıcı bilgiler verebilir.

Kaynak: Higher Perspectives

Geçen yüzyılda, astrofizikçiler, doğum öncesi evrenimiz madde ve zamanın fiilen var olmadığı kadar küçük, sıcak ve sıkıştırılmışken, evrenimizin büyük bir patlamadan kaynaklandığı fikri etrafında birleştiler. Bunun kanıtı, çoğunlukla, hızı ve içeriği başta olmak üzere, bilinen birkaç evrensel genişleme miktarını hesaplamaktan ve evrenin bir saniyenin ilk küçücük kesrine ulaşmak için bandı tersten çalıştırmaktan geldi.

Kuantum kozmolog Laura Mersini-Houghton, “Before the Big Bang: The Origin of the Universe and What Lies Beyond” adlı kitabında, bu galaktik bölümün ön bölümüne odaklanıyor ve evrenimizi patlama konumuna getiren önceden neler olduğunu düşünüyor. açık. Bu dönem için fiziksel bir kanıt yok, bu yüzden cinayet gerçekleşmeden önce bir cinayeti araştırmak gibi. Ancak bu ikilemi, en azından teorik fizik alanında keşfetmek hala mümkündür.

Teorik fizikçiler, problemleri çözmek için farklı bir yaklaşım benimsiyorlar; bu, bir fizikçinin yeni çözümler yerine yeni sorular belirlediğinde en mutlu olduğu eski şakayı açıklıyor. Yeni sorular - özellikle insan denklemleri, teorileri veya ilkeleriyle cevaplanamayanlar - daha büyük bir keşfin hala orada olduğunu ima ediyor, eğer şanslıysanız, evrenimizi ve yapı taşlarını anlamamızı dramatik bir şekilde yeniden düzenlemeye yol açacak.

Chapel Hill'deki Kuzey Carolina Üniversitesi'nde profesör olan Mersini-Houghton için şanslı, teorik sonuçlara varmak için pahalı ekipmanlara ihtiyacınız yok. Bir kafede oturup, evrenin kökenine dair ilk izlenimini edindiğini itiraf ettiği defterinize bakarak bir atılım yapabilirsiniz. Işık ve maddenin atom altı seviyelerde nasıl davrandığını araştıran kuantum mekaniğini, enerji ve maddenin küçük titreşen sicimler gibi davrandığını öne süren sicim teorisiyle birleştirerek, evrenimizin çok daha büyük bir çoklu evrenin bir “dalga fonksiyonu” gibi göründüğünü fark etti. . Ve onu akıllara durgunluk veren bir adım daha ileri götürmek için, teorisi, etrafta dolaşmak için yeterli enerji olduğu sürece, bir kraliçe arının işçi arıları dışarı çıkarması gibi rutin bir şekilde yeni evrenlerin yaratılabileceğine izin veriyor.

Evrenin bu kadar mütevazı patlama öncesi kökenlerden doğmuş olabileceğini düşündüğünüzde, bu dikkate değer bir bulgudur. Bilimsel teorilerini, kısıtlı çocukluğundan kalan zorlayıcı hatıralarla serpiştiren Mersini-Houghton için de dikkate değer. Soğuk Savaş sırasında, fakir, paranoyak ve dünyanın geri kalanından kopuk olarak tanımladığı bir ülke olan Arnavutluk'ta doğdu - “Avrupa'nın Kuzey Kore'si” diye yazıyor. Üniversite profesörü olan babası, kırsala sürgün edilmeden önce hayal gücünü kitaplar ve sanatla ateşledi. Karşılaştırıldığında kaderi kötü değildi; ailesindeki diğerleri hapsedildi veya öldürüldü.

Mersini-Houghton'un hayatından, onun böyle dayanıklı ve canlı bir zihin inşa etmesine neredeyse kesinlikle yardımcı olan duygusal kırbaç hissini gösteren inanılmaz sahneler var. Babasının bir başka zorunlu yokluğundan sonra, karısını mahkemede onu taciz ettiğini iddia etmeye ikna etti, böylece boşanma hakkı ve çocukları aile evinde tutabilirdi. Şans eseri, davayı duyan yargıç, Mersini-Houghton'un babasının çocukluk arkadaşıydı ve hileyi anında fark etti. Boşanma reddedildi ve ailenin yolunu kapattı. Ama sonra yol tekrar değişti. Babasının eve dönmesine izin verildi ve aile bir arada kaldı.

Ya da bir İngiliz iktisatçının 1992'de bir kalkınma görevi için Arnavutluk'a gelmesi şans eseridir. O ve Mersini (Houghton'u eklemeden önceki günlerde) arkadaş oldular, ancak Zürih havaalanında onu şaşırttı, hoparlörden ona çağrı yaptı ve ona eşlik etmesi için yanındaki koltuğu satın aldığını bildirdi. geleceklerinin kararlaştırıldığı Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yeni macerasına. Bir ekonomist ile evlenen bir astrofizikçi, bir şaka başlangıcı gibi geliyor. Ama işe yaradı ve evliliklerinin ilk yıllarında ayrı kıtalarda ayrı hayatlar yaşayarak uzak moleküller gibi devam ettiler.

Fizik ve daha geniş bilimler öğrencileri, astrofizikteki en parlak beyinlerden birinin kozmosun bu sürükleyici turundan derinden etkilenecekler. Ancak lise fiziğinden A eksi veya daha düşük not alan ve Cliffs Notes versiyonunu özleyenler için, işte burada: Evrenimiz büyük, hayal edebileceğimizden çok daha büyük ve muhtemelen garip bir şekilde davranan çoklu evrenin bir parçası ve her şey tarif edilemez derecede büyük bir patlamayla patlayan sonsuz derecede küçük bir noktadan başladı.

Mersini-Houghton, bunu kanıtlayacak veya en azından ikna edici sonuçlara nasıl ulaştığını gösterecek makbuzlara sahiptir. Çoklu evren teorisinin herkes için olmadığını ayık bir şekilde kabul ediyor. Bir noktada, başka bir astrofizikçi ile bir tartışma sırasında, ikisinin, meslektaşlarının yalnızca yarısının çoklu evrene inandığı ve bunların nasıl şekillendiği ve nasıl davrandığı hakkında bir avuç farklı fikir olduğu konusunda çoğunlukla hemfikir olduğunu hatırlıyor.

Ancak, genel olarak kozmolojinin arkasındaki itici güç, enerjinin nasıl genişlediği konusundaki belirsizliktir ve aynı zamanda Mersini-Houghton'un bir bilim adamı olarak yolunu bu şekilde değerlendirdiği görülmektedir. Bir enerji noktası patladı ve beklenmedik bir yerden gelen genç bir kız, uzay ve zaman algımızı değiştirdi. Bazen sınırlar dikkat çekici şeylere yol açabilir.

Daniel Stone, National Geographic'in eski editörü ve “The Food Explorer”ın yazarıdır. Bir sonraki kitabı “Batan: Saplantı, Derin Deniz ve Titanik Gemi Enkazı” Ağustos ayında çıkacak.

Before the Big Bang - Büyük Patlamadan Önce

Evrenin Kökeni ve Ötesinde Neler Var

Laura Mersini-Houghton tarafından

HarperCollins. 240 kişi 27,99 dolar.

Kaynak: WP - The Washington Post

Gökbilimciler, 3 milyar ışıkyılı uzaklıktaki bir galaksiden geldiğini tahmin ettikleri benzersiz bir hızlı radyo patlaması buldular. Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi'ne göre, bu sadece ikinci kez keşfedildi.

Hızlı radyo patlaması nedir? Hızlı bir radyo patlaması veya FRB, uzaydan gelen milisaniyelik kısa radyo dalgası patlamalarıdır. Normal radyo patlamalarının tekrarlamadan bir kez yayıldığı bilinmektedir, ancak CNN'ye göre FRB'ler birden çok kez kısa radyo dalgaları gönderir.

Reuters, bilim adamları hala bu patlamalara neyin neden olduğunu bulmaya çalışıyorlar, ancak birçoğu nedenin "aşırı nesnelerden" olduğunu varsayıyor.

Bir FRB'nin bazı nedenleri “bir nöron yıldızı, yaşam döngüsünün sonunda bir süpernova olarak patlayan devasa bir yıldızın kompakt çökmüş çekirdeği; bir magnetar, ultra güçlü bir manyetik alana sahip bir tür nöron yıldızı; ve Reuters'e göre bir mahalle yıldızını dağınık bir şekilde yiyen bir kara delik.

Bu neden önemli? CNET, bu FRB'yi "evrenin diğer tarafından gelen hızlı radyo patlamasının en dikkat çekici örneği" olarak adlandırdı. Bu tür bir patlama insanlar tarafından sadece 15 yıldır biliniyor ve bize uzayın derinliklerine bir bakış sunuyor.

"FRB alanı şu anda çok hızlı hareket ediyor ve her ay yeni keşifler ortaya çıkıyor. Ancak, hala büyük sorular var ve bu nesne bize bu sorular hakkında zorlu ipuçları veriyor, ”dedi Batı Virginia Üniversitesi'nden Sarah Burke-Spolaor NRAO'ya.

Kaynak: Deseret News

NASA, güneş sisteminin nasıl oluştuğunu anlamak için 2030'ların başında heliosferin kenarına uçarak, daha önce hiçbir sonda bulunmayan bir sonda göndermeyi planlıyor.

Helyosfer, güneşi çevreleyen ve Merkür'den Neptün'e kadar tüm gezegenleri çevreleyen ve güneş rüzgarlarından etkilenen uzay kabarcığıdır.

Şimdiye kadar 1977'de başlatılan Voyager 1 ve Voyager 2, halihazırda Dünya'dan sırasıyla 14 ve 11 milyar mil uzaklıkta bulunan heliosferin dışına çıkabilen tek sondalar.

Gezginler balonun kenarını keşfettiler, ancak bilim insanlarına yıldızımızın yerel yıldızlararası ortamla nasıl etkileşime girdiğine dair birçok soru bıraktılar.

İkiz Voyager cihazları, anlayışımızda kritik boşluklar bırakarak sınırlı veri sağlar, bu nedenle NASA ve ortakları daha iddialı bir görev planlıyor.

Şu anda Yıldızlararası Sonda olarak adlandırılan NASA, uzay aracını 2030'larda 1.000 AU'ya (astronomik birimler), yani Dünya ile güneş arasındaki mesafeden 1.000 kat daha fazla veya yaklaşık 92 milyar mil göndermek istiyor.

Oort Bulutu'nun iç kenarını, 100.000 AU'luk kadim kuyruklu yıldızlar ve buzlu kayaları işaretleyen bu 1.000 AU'ya giden yol boyunca heliosferi, gezegenleri ve daha fazlasını inceleyecek.

HELIOSFER: GÜNEŞ SİSTEMİ BALONU
Dünyayı terk edip onun atmosferinde dikey olarak seyahat edebiliyorsanız, sonunda boş uzaya - hiçbir şeyin olmadığı bir karanlık boşluğuna - ulaşmayı bekleyebilirsiniz.

Bununla birlikte, Dünya'nın etrafındaki alan boş olmaktan çok uzaktır.

Güneş'ten uzaklaşan yüklü parçacıklar (elektron ve iyonlar) gezegenimizi ve komşularını manyetik bir balonun içinde sarar.

Heliosfer, bu güneş rüzgarının yerel yıldızlararası ortama üflediği baloncuktur.

Güneşimizin etkisinin hakim olduğu uzayın hacmini tanımlar.

Bu etki, normalde güneş sistemi olarak düşündüğümüzün çok ötesine ulaşır.

Helyosferin en yakın sınırının Güneş'ten yaklaşık 100 AU dışarıya uzandığı düşünülmektedir.

Bu, Dünya'nın Güneş'ten uzaklığının 100 katı ve güneş sistemindeki en uzak nesneleri içeren Kuiper kuşağının en az iki katıdır.

KAYNAK: ESA

Araştırma lideri Elena Provornikova'ya göre 'Yıldızlararası Araştırma', insanlığın daha önce hiç ulaşmadığı bilinmeyen yerel yıldızlararası uzaya gidecek.

John Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı, araştırma önerisi üzerinde NASA ile birlikte çalışıyor ve Provornikova, "Güneş sistemi evimizin neye benzediğini görmek için ilk kez dışarıdan geniş heliosferimizin bir fotoğrafını çekeceğiz" dedi.

Provornikova ve meslektaşları, Avrupa Yerbilimleri Birliği (EGU) 2021 Genel Kurulu'ndaki misyon için heliofizik bilim fırsatlarını tartışacaklar.

Dünyanın dört bir yanından hem resmi hem de gayri resmi olarak projeye katılan yaklaşık 500 bilim adamı, mühendis ve meraklı var.

Provornikova, "Heliofizik, gezegen bilimi ve astrofiziği kapsayan gerçekten olağanüstü bilim fırsatları var" diyor.

Ekibin görevle çözmeyi umduğu bazı gizemler arasında, güneşin plazmasının heliosferimizi oluşturmak için yıldızlararası gazla nasıl etkileşime girdiği; heliosferimizin ötesinde ne var; ve heliosferimizin neye benzediğini bile.

Provornikova, misyonun, enerjik nötr atomları kullanarak heliosferimizin 'görüntülerini' çekmeyi ve hatta belki de 'galaksi oluşumumuzun ilk zamanlarından kalan galaksi dışı arka plan ışığını gözlemlemeyi' planladığını söylüyor - bu, Dünya'dan görülemeyen bir şey.

Bilim adamları ayrıca güneşimizin yerel galaksi ile nasıl etkileşime girdiği hakkında daha fazla şey öğrenmeyi umuyor, bu da galaksideki diğer yıldızların yıldızlararası mahalleleriyle nasıl etkileşime girdiğine dair ipuçları sunabilir.

Heliosfer, güneş sistemimizi yüksek enerjili galaktik kozmik ışınlardan koruduğu için de önemlidir.

Provornikova, güneşin galaksimizde dolaştığını ve yıldızlararası uzayda farklı bölgelerden geçtiğini söylüyor.

Güneş şu anda Yerel Yıldızlararası Bulut olarak adlandırılan yerdedir, ancak son araştırmalar, güneşin bulutun kenarına doğru hareket edebileceğini ve bunun ardından yıldızlararası uzayın bir sonraki bölgesine gireceğini öne sürüyor - ki biz bu konuda hiçbir şey bilmiyoruz.

Böyle bir değişiklik, heliosferimizi büyütebilir veya küçültebilir veya Dünya'ya giren ve Dünya'daki arka plan radyasyon seviyesine katkıda bulunan galaktik kozmik ışınların miktarını değiştirebilir, diyor.

Bu, ekibin bu misyonla hangi bilimin başarılabileceğini araştırdığı dört yıllık bir 'pragmatik konsept çalışmasının' son yılı.

Yıl sonunda ekip, NASA'ya potansiyel bilimi, örnek alet yüklerini ve görev için örnek uzay aracı ve yörünge tasarımlarını özetleyen bir rapor sunacak.

Provornikova, "Yaklaşımımız, böyle bir uzay görevinde neler yapılabileceğinin menüsünü hazırlamaktır" diyor.

Misyon 2030'ların başında başlayabilir ve heliosfer sınırına ulaşmak yaklaşık 15 yıl sürebilir - oraya varması 35 yıl süren Voyager'lara kıyasla hızlı bir hız.

Mevcut görev tasarımının 50 yıl veya daha uzun süre dayanması ve bölgenin gücü tükenmeden mümkün olduğunca çoğunun keşfedilmesi planlanıyor.

Önerilen görevin detayları EGU 2021 Genel Kurulu'nda sunulacak.

Kaynak: DailyMail

Yaklaşık 3 milyar ışıkyılı uzaklıkta gizlenen Alcyoneus, uzaya 5 megaparsek ulaşan dev bir radyo galaksisidir. Bu, 16.3 milyon ışıkyılı uzunluğundadır ve bilinen en büyük galaktik orijinli yapıyı oluşturur.

Keşif, bu devler hakkındaki zayıf anlayışımızı ve onların inanılmaz büyümesini neyin tetiklediğini vurguluyor. Ancak sadece dev radyo galaksilerini değil, uzayın esneyen boşluklarında sürüklenen galaksiler arası ortamı daha iyi anlamak için bir yol sağlayabilir.

Dev radyo galaksileri, gizemlerle dolu bir Evrendeki bir başka gizemdir. Bir ev sahibi galaksiden (süper kütleli bir kara delik içeren bir galaktik çekirdeğin yörüngesindeki yıldız kümesi) ve ayrıca galaktik merkezden çıkan devasa jetler ve loblardan oluşurlar.

Galaksiler arası ortamla etkileşime giren bu jetler ve loblar, radyo emisyonu üreten elektronları hızlandırmak için bir senkrotron görevi görür.

Jetleri neyin ürettiğini bildiğimizden oldukça eminiz: Galaktik merkezde aktif bir süper kütleli kara delik. Bir kara deliğe, etrafındaki dev bir malzeme diskinden malzeme akıttığında (veya 'biriktiğinde') 'aktif' diyoruz.

Aktif bir kara deliğe dönen toplanma diskindeki tüm materyaller, kaçınılmaz olarak olay ufkunun ötesine geçmez. Küçük bir kısmı, bir şekilde, toplanma diskinin iç bölgesinden kutuplara akar ve burada iyonize plazma jetleri şeklinde, ışık hızının önemli bir yüzdesinde hızlarda uzaya fırlatılır.

Bu jetler, devasa radyo yayan loblara yayılmadan önce çok büyük mesafeler kat edebilir.

Alcyoneus'un radyo lobları. (Oei ve diğerleri, arXiv, 2022)
Bu süreç oldukça normaldir. Samanyolu'nun bile radyo lobları var. Gerçekten iyi bir şekilde ele almadığımız şey, neden bazı galaksilerde megaparsek ölçeklerinde kesinlikle devasa boyutlara ulaştıklarıdır. Bunlara dev radyo galaksileri denir ve en uç örnekler, büyümelerini neyin yönlendirdiğini anlamanın anahtarı olabilir.

Hollanda'daki Leiden Gözlemevi'nden gökbilimci Martijn Oei liderliğindeki araştırmacılar, "Dev radyo gökada büyümesinin önemli bir nedeni olan ev sahibi gökada özellikleri varsa, o zaman en büyük dev radyo gökadalarının ev sahiplerinin bunlara sahip olması muhtemeldir" diye açıklıyor. Astronomy & Astrophysics'de yayınlanmak üzere kabul edilen baskı öncesi makalelerinde.

"Benzer şekilde, dev radyo gökadası büyümesine son derece elverişli belirli büyük ölçekli ortamlar varsa, o zaman en büyük dev radyo gökadalarının bu çevrelerde bulunması muhtemeldir."

Ekip, Avrupa genelinde 52 lokasyona dağıtılmış yaklaşık 20.000 radyo anteninden oluşan interferometrik bir ağ olan Avrupa'daki LOW Frequency Array (LOFAR) tarafından toplanan verilerde bu aykırı değerleri aramaya başladı.

Verileri yeni bir boru hattı aracılığıyla yeniden işlediler, dağınık radyo loblarının algılanmasını engelleyebilecek kompakt radyo kaynaklarını ortadan kaldırdılar ve optik bozulmayı düzelttiler.

Ortaya çıkan görüntülerin, radyo galaksi lobları için şimdiye kadar yapılmış en hassas aramayı temsil ettiğini söylüyorlar. Ardından, hedeflerinin yerini belirlemek için mevcut en iyi örüntü tanıma aracını kullandılar: kendi gözleri.

Birkaç milyar ışıkyılı uzaklıktaki bir galaksiden fışkıran Alcyoneus'u bu şekilde buldular.

"Tek bir gökada tarafından yapılan bilinen en büyük yapının izdüşümünde ne olduğunu keşfettik - öngörülen uygun uzunluğa sahip dev bir radyo gökadası [4.99 ± 0.04 megaparsec. Gerçek uygun uzunluk en az … 5.04 ± 0.05 megaparsec", diyorlar. yazı yazmak.

Lobları ölçtükten sonra araştırmacılar, ev sahibi galaksiyi anlamaya çalışmak için Sloan Dijital Gökyüzü Anketini kullandılar.

Kozmik ağın bir filamentine gömülü, Güneş'in kütlesinin yaklaşık 240 milyar katı hızda hareket eden ve merkezinde Güneş'in kütlesinin yaklaşık 400 milyon katı kadar süper kütleli bir kara delik bulunan oldukça normal bir eliptik gökada olduğunu buldular.

Bu parametrelerin her ikisi de, radyo loblarının büyümesini neyin tahrik ettiğine dair bazı ipuçları sağlayabilecek olan dev radyo galaksileri için aslında alt uçta.

Araştırmacılar, "Geometrinin ötesinde, Alcyoneus ve ev sahibi şüphe uyandıracak kadar sıradan: toplam düşük frekanslı parlaklık yoğunluğu, yıldız kütlesi ve süper kütleli kara delik kütlesi, orta dev radyo gökadalarınınkine benzer olsa da, bunlardan daha düşük" diye yazıyor araştırmacılar.

"Dolayısıyla, büyük devleri büyütmek için çok büyük galaksiler veya merkezi kara delikler gerekli değildir ve gözlemlenen durum kaynağın ömrü boyunca temsilcisiyse, yüksek radyo gücü de değildir."

Alcyoneus, uzayın ortalamadan daha düşük yoğunluğa sahip bir bölgesinde oturuyor olabilir, bu da genişlemesini sağlayabilir - veya kozmik ağ ile etkileşimin nesnenin büyümesinde rol oynaması olabilir.

Arkasında ne varsa, yine de araştırmacılar Alcyoneus'un kozmik karanlıkta çok daha da büyüdüğüne inanıyor.

Araştırma, Astronomy & Astrophysics'de yayınlanmak üzere kabul edildi ve arXiv'de mevcut.

Kaynak: ScienceAlert

Evren dediğimizde herşeyi anlıyoruz: Gezegenimiz Dünya, Güneş ve diğer Güneş Sistemi üyeleri, galaksimiz Samanyolu, diğer galaksiler ve aradaki uçsuz bucaksız uzay...Eski zamanlarda bütün bu yapının değişmeyen bir düzene sahip olduğu ve ezelden beri varolduğu düşünülüyordu, taa ki 20. yüzyıla kadar. Artık evrenin hızlanarak genişlediğini ve 13.7 milyar yıllık bir geçmişe sahip olduğunu biliyoruz. En azından elimizdeki veriler şu anda bize bunu söylüyor. Peki bunları nasıl bilebiliyoruz? Evrenin genişleme hızını nasıl ölçüyoruz? Evrenin yaşını nasıl hesaplıyoruz? Ve belki de en önemlisi, bunlar ne kadar doğru?

Evrenin genişlemesinden kastımız galaksilerin birbirinden yüksek hızlarda uzaklaşması. Burada hangi galaksi üzerinde olduğunuzun bir önemi yok; bütün galaksilerdeki gözlemciler(galaksi kümelerinde kütle çekimi ile bir arada duranlar dışında) diğer galaksileri kendilerinden uzaklaşıyormuş gibi görüyor. Bunu tarif ederken en çok kullanılan örnek bir balon üzerine noktalar çizerek balonu şişirdiğimizde her noktanın arasındaki uzaklığın artıyor olması örneği ile kabaran üzümlü kekteki üzümlerin arasındaki mesafenin artıyor olması örneğidir. Bu örneklerden de yola çıkarak evrenin genişlemesini tanımlamaya çalıştığımızda aslında galaksilerin ayaklanıp birbirinden uzaklaştığını değil, galaksilerin arasındaki uzayın genişlediğini yani yeni uzayın oluştuğunu kastediyoruz.

Genişleyen evreni balon üzerine çizlmiş galaksilerin bolon şiştikçe birbirinden uzaklaşmasına benzetebiliriz.(Kaynak : dkimages)

Evrenin genişlediğine dair ilk gözlemler Edwin Hubble tarafından 1930'lu yıllarda yapılmıştır. Hubble elde ettiği verilerle galaksilerin bizden uzaklaşma hızlarının bize olan uzaklıklarıyla doğru orantılı olduğunu görmüş ve bugün Hubble sabiti adını verdiğimiz bir orantı sabiti ortaya koymuştur.

Edwin Hubble (1889 - 1953)

Peki evren başlangıcından beri genişliyor mu? Bu genişlemenin hızı hep sabit miydi?

Evrenin şu andaki genişleme hızı(Hubble sabiti) Hubble'ın "Hubble Key Project" projesi ile uzak galaksilerdeki Cepheid değişken yıldızlarının parlaklıkları ve uzaklıkları arasındaki ilişkiden yola çıkarak yaptığı ölçümlerde (yani evrenin genişleme hızını belirten sabitin) %10 hata ile (70km/sn)/Megaparsec olarak hesaplamıştır.

--

Cepheid değişken yıldızlarının kullanılmasındaki neden, bu yıldızların parlaklık değişim periyotları ile gerçek parlaklıkları arasında bilinen bir ilişkinin olmasıdır. Bir yıldızın gerçek parlaklığını ve gözlenen parlaklığını bildiğiniz durumda o yıldızın uzaklığını ölçebilirsiniz. Hubble diğer galaksilerdeki Cepheid değişken yıldızlarının parlaklıklarını inceleyerek uzaklıklarını hesaplamıştır.

--

Bunun ardından 90'lı yılların sonunda gönderilen WMAP uydusu kozmik mikrodalga fon ışınımı üzerinde yaptığı çalışmalardan, genişleme hızını (73.5km/sn)/Megaparsec +/- 3.2 olarak bulmuştu.Bu da alışık olduğumuz rakamlarla %7 hata ile (22km/sn)/Milyon ıy'na denk geliyor. Yani bizden bir milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galaksinin bizden 22km/s hızla uzaklaştığını görüyoruz.

Hubble sabitinin tam olarak ölçülmesindeki önem neydi peki? Yukarıda bahsettiğim genişleme filmini geri sardığımızda galaksilerin ortak bir zamanda aynı noktadan ilerlemeye başladığı nı gözlüyoruz(Büyük Patlama noktası). Bunun için de hesabı geri geri yaparak gözlenen bir galaksinin, aramızdaki mesafeyi mevcut hızıyla ne kadar sürede aldığını ölçtüğümüzde evrenin yaşını bulabiliriz :

Örneğin bizden 1 milyon ışık yılı uzaklıktaki galaksiye bakıp hızını 22km/sn olarak ölçtüğümüzde; aramızdaki mesafeyi bu hızla ne kadar sürede aldığına bakarsak :

t=d/V = 1 milyon ışık yılı/ (22km/s) = 13.5 milyar yıl

olarak buluruz. Buna tH, Hubble Zamanı deniyor.

Fakat burada bir sorun var; bu galaksinin başlangıçtan beri sabit hızla hareket ettiği varsayarak yukarıdaki sonuca ulaştık. Diğer alternatifler nedir peki?

Üstteki grafikte dikey eksen uzaklık(Distance), alttakinde ise genişleme hızı(Speed) verilmiştir. Grafiklerin yatay eksenleri Büyük Patlama anından (t=0) günümüze(now) kadar olan zamanı gösteriyor.(kaynak : TTC - Cosmology)

Genişleme hızı evrenin başlangıcından beri sabit ve 22km/sn ise evren yeşil çizgi gibi hareket edecek ve evrenin yaşı tH kadar olacak. Hızı başta daha yüksek ve şu an azalıyorsa(decelarating) evrenin yaşı(age) tH'den daha küçük olacak. Hızı başta 22km/s'den daha küçük olup şuanda hızlanıyorsa(accelarating) evrenin yaşı tH'den yani 13.5'dan daha büyük çıkması gerekir.

Peki gerçek evren bunlardan hangisine uyuyor?

Üstteki grafikte dikey eksen uzaklık(Distance), alttakinde ise genişleme hızı(Speed) verilmiştir. Grafiklerin yatay eksenleri Büyük Patlama anından (t=0) günümüze(now) kadar olan zamanı gösteriyor.(kaynak : TTC - Cosmology)

Şişme Teorisine göre (Inflationary Big Bang) evren, ilk başta yavaşlayarak(decelarating) genişlemiş ardından karanlık enerjinin madde üzerine domine hale gelmesiyle (yaklaşık 4 milyar yıl önce) evren hızlanarak(accelerating) genişlemeye başlamıştır. Bu genişleme sürecini hesapladığımızda ise bulduğumuz yaş (actual age) 13.7 milyar yıl. Yani hızı 22km/s sabit kabul ettiğimizde bulduğumuz değerin 1.02 katı... Demek ki, hızı sabit kabul ederek büyük bir hata yapmamışız.

Evrenin yaşını ölçmek için bir diğer yol ise galaksilerin yaşını ölçmektir. Bunun için de örneğin Samanyolu Galaksisinin yaşına baktığımızda, yıldız kümelerinin yaşı bize bir çok fikir veriyor. Yıldız kümelerinde yüzlerce veya bazı durumlarda on binlerce yıldız bulunuyor. Bu yıldızlar da hayatları süresince HR Diyagramı adı verilen bir doğru üzerinde sıralanıyorlar. Büyük kütleli olanlar grafiğin sol üstünde, daha küçük olanlar ise sağ altta bulunuyor. Büyük yıldızların hızlı yaşayıp genç öldüğünü bildiğimizden dolayı bir küme içerisindeki HR diyagramının uzunluğunu ölçerek kümenin yaşı hakkında bir fikir elde edebiliriz.

Ana kol (main sequence-grafikte doğru üzerine sıralanmış yıldızlar) üzerinde sıralanmış yıldızlar büyüklükleri ve parlaklıklarına göre gösterilmiş. Dev yıldızlar sol üstte, daha küçük yıldızlar doğruyu takip ederek aşağıda bulunuyor

Örneğin 250 milyon yıl yaşında genç yıldızlardan oluşan M11 yıldız kümesinin HR diyagramı :

12 milyar yaşında olduğu bilinen yaşlı yıldızlardan oluşan küresel bir yıldız kümesinin HR diyagramı :

(kaynak : TTC - Cosmology)

Samanyolu ve yakın galaksilerdeki yıldız kümeleri incelendiğinde yaşlarının 14 milyar ışık yılına yaklaştığını fakat bu değeri geçmediği gözleniyor. Bu da 13.7 milyar yıl ölçümünü destekleyen bir kanıt oluşturuyor.

Son olarak eklemek istediğim, Hubble sabitinin değerin sonucuna baktığımızda evrenin belirli bölgelerin birbirinden uzaklaşmaları ışık hızını dahi aşmıştır. Fakat bu hiç bir kuralı çiğnemez! Çünkü Einstein'ın özel görelilik kuramıyla gösterdiği şekilde, aynı eylemsizlik referans siteminde (Lorentz frame) bulunan gözlemciler bağıl hızı, ışık hızından fazla ölçemezler. Fakat bu uzayın kendisi için geçerli değildir. Çünkü uzayın genişlemesinden bahsederken galaksilerin ışık hızından hareket edip uzaklaşması değil, galaksiler arasında yeni uzayın oluşup galaksileri daha uzağa sürüklemesinden bahsediyoruz.

Bu durumda geçerli olan özel görelilik değil ışık hızının üstüne rahatlıkla çıkabileceğimiz yüksek gravitasyonel potansiyele sahip alana giriyoruz, yani Genel Göreliliğin alanına. Bunun sonucunda yerel bir gözlemciye göre hızı ışık hızını aşmadıkça Eisntein'a göre bir problem yok. Bununla ilgili güzel bir tartışmaya bu bağlantıdan erişebilirsiniz.

Arif Bayırlı

Kaynak

Gökgünce