fbpx
Bizi Takip Edin

Bilim

Galaksimizin Merkezindeki Kara Delikten Geçen Bir Yıldız Einstein’ın Teorisini Test Etmek Üzere

Yayınlandı

üzerinde

Gökbilimciler bu olayın gerçekleşmesini izlemek için yıllardır bekliyor. Birkaç ay içerisinde, gökbilimciler teleskoplarını galaksimizin merkezindeki süper kütleli bir kara delik olan Sagittarius A* (Sgr A*)’ya yöneltecekler. Çünkü bu kara delik, Einstein’ın genel görelilik kuramını test edecek şekilde, başka bir bağlam sağlayarak yakın yörüngedeki bir yıldız tarafından ziyarete uğrayacak.“S-Yıldızlar” olarak bilinen bir yıldız sınıfından (S-Tipi Yıldızlar’lakarıştırlmaması için), Sgr A*’ya yakın bir yörüngede ve yaklaşık 4.3 milyonluk Güneş benzeri (ağırlık olarak) tahmini bir kütleye sahip olan bu yıldız S0-2 olarak adlandırılmış. Ancak S0-2 farklı. O, eliptik yörüngesindeki kara deliğe en çok yakınlaşan iki yıldızdan biri. Bu da her 16 yılda bir etrafında dolaştığı zaman, kara deliğin devasa yerçekimsel çekim gücünün etkilerini gösterme olasılığı anlamına geliyor.Genel göreliliğe göre, güçlü bir çekimsel alandan etkilenen ışık gerilir veya kırmızıya kayar.

Şimdiye kadar belli belirsiz değişen yörünge de hafifçe kayacak.Işık hızının yüzde 3’ü kadar hızlanan S0-2, galaksinin merkezinden 17 ışık saatinde (Güneş ve Neptün arasındaki 4 seferlik mesafe kadar) en yakın yanaşma için harekete geçerken, Kaliforniya Üniversitesi’nden (UCLA) Galaktik Merkez Ekibi’yle birlikte bilim adamları olur da bu değişiklikler meydana gelirse diye dikkatlice izliyor olacaklar. Eğer başarırlarsa, genel göreliliği bir kez daha doğrulayacaklar.Ve şimdi, yeni çalışmalar sayesinde, kırmızıya kayma ölçümünün gerçekleşebileceğini biliyoruz. Buna ek olarak, “ya S0-2 bir çift yıldız olsaydı, bir yıldız değil, iki?” gibi potansiyel bir karmaşıklık da vardı. Bu, yaklaşan ölçümleri karmaşıklaştıracaktı. Araştırmaya göre, burada araştırmacılar, potansiyel bir çift olarak S0-2 üzerindeki ilk spektroskopik analizi gerçekleştirdi. Bu muhtemelen Güneş’in kütlesinin yaklaşık 15 katı büyüklükte tek bir yıldız ve eğer bir yol arkadaşı varsa, bu arkadaş planlanan gözlem üzerinde bir etkiye sahip olmak için fazla küçüktür.Galaktik Merkez Ekibi’nin yardımcı yöneticisi, ortak yazar Tuan Do, “bu ölçüm, türünün ilk ölçümü olacak,” dedi.
“Yer çekimi, doğa güçlerinin en az test edilmiş halidir. Einstein’ın teorisi, diğer tüm testleri şimdiye kadar uçan renklerle birlikte geçti, bu yüzden ölçülen sapmalar varsa, yerçekiminin doğası hakkında çok fazla soru ortaya çıkacaktır!” S0-2 sadece büyüleyici değil, çünkü görelilik için etkileri var ve S-Yıldızları’nın bütün bir kümesi özeldir.‘Yıldız’ terimi için oldukça yeniler, yani Sgr A*’ya yakın düşmanca bir ortamda oluşmuş olmalılar. Buna ek olarak, kara deliğin gelgit kuvvetlerinin yıldız oluşturan bölgelerinin birbirinden ayrılabildiği yerde nasıl oluştukları hâlâ bir gizemdir.Bu, henüz bilmediğimiz başka bir yıldız oluşum mekanizması olduğu anlamına gelebilir. Araştırmacılar 1992’den beri S0-2’Yİ gözlemliyor, bu da en yakın yörüngenin daha önce gözlemlendiği anlamına geliyor. Aslında bu gözlem, Sgr A*’nın varlığına kanıt oluşturmak için kullanılmış ama kullanılan araç gereçler yıldızın ışığında yerçekimsel bir kırmızıya kaymayı gözlemlemek için yeterince duyarlı değildi. Ancak uzay araştırmaları için kullandığımız teknolojideki 16 yıllık iyileştirmeler o zamandan beri büyük bir yol katetti. Baş yazar Devin Chu, “bunun için 16 yıldır bekliyorduk,” dedi. “Yıldızın kara deliğin şiddetli çekişi altında nasıl davrandığını görmek için sabırsızlanıyoruz. S0-2, Einstein’ın takip edecek mi yoksa yıldız, şu anki fizik kanunlarımıza meydan mı okuyacak? Bunu yakında öğreneceğiz!” S0-2, 2018’in ortalarında Sgr A*’dan geçecek.

Kaynak:https://www.sciencealert.com/star-orbiting-milky-way-supermassive-black-hole-sagittarius-a-einstein-relativity

Bilim

Çin’in ‘yapay güneşi’ 100 milyon derecelik ısı elde etti

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Çin’in ‘yapay güneş’ adını verdiği Süper İletken Kaynaşım Merkezi Tokamak (EAST) yapılan deneyde 100 milyon derecelik plazmadan oluşan ısıya ulaştı. Çin Bilimler Akademisi’ne bağlı Plazma Fizik Enstitüsü’nün web sitesinden yapılan açıklamada daha önce elde edilen 50 milyon derecelik ısı hacminden sonra, 100 milyon derecelik ısı hedefine de ulaşıldığı belirtildi. Jiangsu bölgesinde bulunan reaktörde nükleer füzyon ile üretilen ısının aynı zamanda temiz enerji olarak da kullanılması hedefleniyor. 1950’lerde Rus fizikçi Igor Yevgenyevich Tamm ve Andrei Sakharov tarafından bulunan Tokamak, plazmanın kapalı manyetik alan bölgesi içinde hapsedilmeye çalışıldığı bir plazma tutucu sistem olarak biliniyor.

Çin devlet televizyonuna göre Süper İletken Kaynaşım Merkezi Tokamak (EAST) Çin’in dördüncü nesil nükleer füzyon üreten santrali. Yapay güneş olarak adlandırılan bu santralin amacı, okyanuslarda bolca bulunan döteryum ve trityumu kullanarak güneşin içerisinde gerçekleşen nükleer füzyona benzer ısı elde etmek. Aynı reaktörde 2017 yılında yapılan deneyde 102 saniye boyunca ısı yayan 50 milyon derecelik ısı elde edilmişti.
Nükleer Füzyon Nedir?
Nükleer füzyonun çalışma prensibi, iki ayrı hidrojen gazını, döteryum ve tritium, yaklaşık 100 milyon derece ısıya çıkararak, işlem sonrası oluşan plazmadan enerji elde etmek üzerine olup, fosil yakıtlara göre çok daha fazla enerji üretmesi, karbon salınımı olmaması ve güvenlik riski oluşturmaması gibi avantajları vardır.

Culham Füzyon Enerjisi Merkezi’nin açıklamasına göre nükleer füzyonla elde edilen bir kilogram yakıttan elde edilecek enerji, 100 milyon kilogram fosil yakıttan elde edilen enerjiye eşdeğer. Günümüz teknolojisiyle bu kadar yüksek ısılara birkaç dakikadan uzun süre dayanabilecek çekirdekler üretilemediği için, bilim insanlarının önündeki sorun, Güneş’in sıcaklığının üç katına, bir güç kaynağı olarak kullanılabilmesine izin verecek kadar dayanabilecek bir çekirdek üretmek.
Kaynak: https://radiichina.com/chinas-artificial-sun-just-hit-100-million-degrees-celsius-212-million-degrees-fahrenheit/

Devamını Oku

Bilim

Bilim İnsanları Güneş Enerjisini 18 Yıla Kadar Saklayabilecek Sıvı Bir Yakıt Geliştirdi

Yayınlandı

üzerinde

Ne kadar bol ve yenilenebilir olursa olsun, güneş enerjisiyle ilgili hala büyük bir sorun bulunuyor. Güneşin ürettiği enerjiyi depolayabilecek ucuz ve verimli bir sistem bulunmuyor. Güneş enerjisi endüstrisinin uzun bir süredir takıldığı ve ilerleyemediği bu alanla ilgili geçtiğimiz yıl içerisinde farklı çözümler ortaya kondu. İsveç’teki bilim İnsanları güneş enerjisini 10 yıldan daha uzun bir süre depolayabilen özel bir sıvı geliştirdi. MIT’de güneş enerjisi üzerine çalışan mühendis Jeffrey Grossman yaptığı açıklamada, Bir güneş paneli şarj edilebilir batarya gibidir.

Ancak elektrik yerine güneş ışığını devreye sokar ve ısıyı almayı isterseniz, talep üzerine tetiklenmektedir” açıklamasında bulundu. Bulunan sıvı Chalmers University of Technology’deki bilim insanlarının bir yıldan fazla bir süredir geliştirmek için uğraştığı sıvı formundaki bir moleküldür. Bu molekül karbon, hidrojen ve azottan oluşmaktadır. Güneş ışığıyla tetiklendiğinde bu molekül olağan dışı bir şey yapmaktadır. Molekülün atomları arasındaki bağlar yeniden düzenlenir ve bir izomer olarak isimlendirilen, enerjinin yeni bir versiyonuna dönüşür.

Bir tuzağa yakalanan av gibi, güneşten gelen enerji de izomerin güçlü kimyasal bağları arasında yakalanır ve molekül oda sıcaklığına soğuduktan sonra bile orada kalır. Enerjiye ihtiyaç duyulduğunda – gece veya kış mevsiminde – sıvı, molekülü orijinal formuna geri döndüren ve ısı formunda enerji veren bir katalizörden çekilir. Chalmers Üniversitesi’nden nanomateryalist bilim insanı KasperMoth-Poulsen , “ Bu izomerdeki enerji 18 yıla kadar saklanabilir ” diyor. Üstelik enerji çıkarıldığında ve kullanılmaya başlandığında umulandan daha büyük bir sıcaklık artışı elde edilmektedir. Üniversite binasının çatısına yerleştirilen enerji sisteminin bir prototipi, yeni sıvıyı teste tabi tuttu ve araştırmacılara göre sonuçlar çok sayıda yatırımcının dikkatini çekti.

Yenilenebilir, emisyondan arındırılmış enerji cihazı merkezde bir borulu içbükey bir reflektörden oluşur ve bu da Güneş’i bir çeşit uydu çanağı gibi izler.Sistem dairesel bir şekilde çalışır. Şeffaf borularla pompalama yapılmasının ardından sıvı güneş ışığı tarafından ısıtılır, norbornadien molekülü ısı tutucu izomer tarafındankuadrisiklona dönüştürülür. Sıvı daha sonra minimum enerji kaybıyla oda sıcaklığında saklanır. Enerjiye ihtiyaç duyulduğunda, akışkan, molekülleri orijinal hallerine geri döndüren sıvıyı 63 derece ile ısıtan özel bir katalizörden süzülür.Her şey planlandığı gibi giderse, Moth-Poulsen teknolojinin 10 yıl içinde ticari kullanıma açık olabileceğini düşünüyor.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/scientists-develop-liquid-that-sucks-up-sun-s-energy

Devamını Oku

Bilim

Bilim insanları kilogramın tanımını değiştirmek için toplanıyor: Sabit ağırlık yerine kuantum

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Metroloji alanında çalışan 57 ülkeden bilim insanları kilogramın tanımını değiştirmek için Paris’te toplanıyor. Bir kilogramın bir kilogram olduğunu nasıl biliyoruz bunu hiç düşündünüz mü? Nasıl oluyor da “1 kg” dünyanın her yerinde aynı ağırlığa denk geliyor? Cevabı Fransa’nın başkenti Paris’te ısısı ve basıncı kontrol altında tutulan üç seviyede mühürlü bir laboratuvarın içinde bulunuyor. Son birkaç yıldır kilogramı tanımlayan şey; aynı zamanda dünyanın en yuvarlak nesnesi olan ve 2,15 x 10^25 adet silikon 28 atomuna sahip mükemmel küre şeklindeki bir cisim. Sadece bu kürenin yapımında kullanılan hammadenin değeri bile 1 milyon Euro ve binlerce saat işlenerek kusursuz bir küre haline geldikten sonraki değeri ise bunun çok ötesinde. Tüm metrik ağırlık birimleri bu cisme göre belirleniyor ve dünya standardı bu şekilde oluşuyor. Ne var ki, standart ağırlığı tanımlayan bu birim değişmek üzere. Metroloji alanında çalışan 57 ülkeden bilim insanları Versay’da buluşarak artık kilogramın somut bir cisim değil teorik bir denkleme sabitlenmesini oylayacaklar. Ancak oylama sadece bir formalite. Bununla ilgili bilimsel çalışmalar, araştırmalar ve tartışmalar çoktan yapıldı ve karar verildi. 
Kilogramı kuantum belirleyecek
Kilogram artık evrenin dokusunda yer alan temel bir sabit sayıdan türetilecek. Bunun için kuantum mekaniğinde yer alan ‘planck sabiti’ kullanılacak. Planck sabiti ise Foton enerjisi ile elektromanyetik dalga frekansının birbirine olan oranından elde ediliyor. Bu oran kuantum mekaniğinde aksiyonun temel birimi olarak da düşünülebilecek bir sabit. Bir ağırlığı dengelemek için gerekli olan plank sabitini gösteren Kibble adında elektromanyetik güçle ölçüm yapan son derece hassas bir aygıt kullanılacak. Biliminsanları önce kilogramın tanımlanmasını bu şekilde değiştirmeyi oylayacak daha sonra da çalışmalarda ortaya konan Planck sabiti değerini oylayacak ve bu değere Kibble’da karşılık gelen ağırlığı tüm zamanlar ve mekanlar için evrensel 1 kg olarak tanımlayacaklar. Böylece insanoğlu gelecekte hangi ortamda veya gezegende yaşarsa yaşasın tüm ölçüm birimlerini şaşmadan kullanmaya devam edebilecek. 
Kilogramın tarihçesi
İlk önce ağırlık biriminin tanımı 1793’te Antoine Lavoisier tarafından yapıldı ve 0.1 metre küp hacmindeki bir buzun erime derecesindeykenki ağırlığı olarak belirlendi. ‘Grave’ olarak anılıan bu ağırlık aynı zamanda 1 litre suyu da tanımlıyordu. Bu ölçünün de binde birine gram denildi. 1 Kg’ya da ‘Garve’ demek yerine bin adet gram anlamına gelen kilogram adı verildi. 1799’da 1 Kg’ın tanımı ilk kez değiştirilerek buzun 0 derecesinde değil 4 derece sıcaklıkta erimiş su halinin ağırlığı olması kararlaştırıldı. Ancak suyun yapısı yeterince istikrarlı değildi ve ölçümlerde kullanımı da pratikolmuyordu. Dolayısıyla bu suyun ağırlığına eşit saf platinden oluşan bir silindir yapıldı. Buna da ‘Arşiv kilogram’ denildi. Ancak 90 yıl sonra 1889’da bu materyal de güncellenerek platin ve iridyum karışımı bir silindir olarak belirlendi ve günümüze kadar da kullanıldı. Kg birimi üzerinde oynama yapılmadığından emin olmak için aralarında çok ufak farklılıklar olan 14 kopyası, farklılıklar kaydedilerek dünyada 14 farklı ülkeye gönderildi.

1948’de bu kopyalar ağırlıklarında değişim olup olmadığını ölçmek için ilk kez biraraya getirildi ve aynı şartlar altında korunmalarına rağmen zaman içerisinde hepsinin ağırlıklarının değiştiği gözlemlendi. 1990’da yeniden ölçülen kilogramların ağırlıklarının giderek daha fazla değiştiği (50 mikrogram) kaydedildi. Metrik olmayan diğer tüm ağırlık birimleri de kilograma göre belirlendiği için (0.453559237 kg’ın 1 pound olması kararlaştırılmıştır) kg’ın sabit kalması herkes açısından önemli bir konu. İçinde tutulduğu fanusların vakumlu ortamında ve tüm kontrol şartlarına rağmen bu değişim nasıl ve neden olduğu tam olarak çözülebilmiş değil ancak dünya sürekli tanımı değişen bir ‘standard birim’ kullanamayacağı için yeni formüller arandı. Silikon küre bu sorunu moleküler yapı ile çözdü ve ağırlığın ne olduğu sabit atom sayısına bağlandı.
Metre de benzer süreçler geçirdi sıra Kelvin ve Amperde 
Bir metre olarak bildiğimiz standart uzunluk birimi ilk olarak Kuzey Kutbu’ndan Ekvator’a kadar olan mesafenin 10 milyonda biri olarak tanımlandı. Ancak bugün vakumlu ortamda ışığın belli bir sürede kat ettiği mesafe ile tanımlanıyor. Işık değeri kelvin ve elektrik akım şiddeti amper için de benzer şekilde evrensel sabitler belirlenecek ve 20 Mayıs 2019’dan itibaren geçerli olacak. Bu farklılıklar metroloji dünyasının dışında insanların günlük hayatında hissedilmeyecek ancak bilimsel çalışmalar ve özellikle uzay projelerinde önemli olacak.
Kaynak: https://www.theguardian.com/science/2018/nov/09/in-the-balance-scientists-vote-on-first-change-to-kilogram-in-century

Devamını Oku

Öne Çıkanlar