fbpx
Bizi Takip Edin

Fizik

Karanlık maddeyi tespit etmek sandığımızdan daha zor

Yayınlandı

üzerinde

Evrenimizin en büyük gizemlerinden biri olan ve daha uzun süre bu gizemini koruyacağa benzeyen karanlık maddenin tespiti 10 milyar yıl önce yaşanan bir olay nedeniyle sanıldığından daha zor olabilir. Karanlık madde, normal madde ve elektromanyetik dalgalarla (radyo dalgaları, gözle görülebilen ışık, x-ışınları, vb.) etkileşime girmemektedir. Tespiti bu nedenle imkansıza yakın denecek kadar zordur. Varlığı yalnızca diğer maddeler üzerindeki kütle çekimsel etkisi ile belirlenebilmektedir. Karanlık maddenin konumu bilinen maddeyle örtüştüğünden bilim adamları, karanlık maddenin hareketlerini yıldızlara bakarak izliyorlar.
California Teknoloji Enstitüsü’nden Lina Necib ve arkadaşları, karanlık maddeyi tespit edebilmek için bilinen en büyük yıldız atlasını kullanmışlar. İki milyon yıldızın mesafelerini ve hızlarını ölçen Gaia uydusundan alınan bilgilerle, bu yıldızların dizilimi hakkında veriler toplayan Sloan Dijital Gökyüzü araştırma sonuçlarını bir araya getirmişler. Hız haritasını inceleyen astronomlar, garip, uzamış yörüngeye sahip bir yıldız topluluğu tespit etmişler. Bu yıldızların, Samanyolu’nda bulunan iki temel yıldız grupları olan disk yıldızları ve halo yıldızlarına oranla daha fazla demir içeriğine sahip olduğunu gözlemlemişler. Bir yıldızın içeriğindeki maddeler onun yaşı hakkında önemli bilgiler veriyor.
Bu yıldızların demir içeriğine sahip olmaları da onların Samanyolu Galaksisi’ndeki diğer yıldızlardan daha genç olduklarını gösteriyor. 10 milyar yıl önce yutulan galaksi Tüm bunlar gösteriyor ki bu yıldızlar ve beraberinde getirdikleri karanlık madde başka bir galaksiye ait. Bilim adamları yıldızların yörüngesinden yola çıkarak bu galaksiye Sosis Galaksisi adını vermişler. Tahminlere göre Samanyolu Galaksisi Sosis Galaksisi’ni 10 milyar yıl önce yutmuş. Sosis Galaksisi Samanyolu tarafından yutulan ilk galaksi değil. Gözlemler neticesinde Samanyolu’nun önceleri 15 farklı galaksiyi daha yuttuğu düşünülüyor. Ancak, Sosis Galaksisi bunların içinde en yüksek ağırlığa ve maddeye sahip olanı. Bunu rakamlarla ortaya koymak gerekirse, Güneş’in yakın çevresinden bulunan yıldızların yüzde 65’i bu galaksiden geriye kalanlar. Araştırmacı ekibin lideri Necib, Sosis Galaksisi’nin beraberinde ne kadar karanlık madde getirdiğini de tespit etmeye çalıştıklarını, ancak büyük olasılıkla çevremizdeki karanlık maddenin üçte ikisinin 10 milyar yıl önce gelmiş olduğunu belirtiyor.
Karanlık madde hızlı olduğu takdirde yüksek kinetik enerjisinden dolayı daha kolay tespit ediliyor. Ancak, sosis galaksisinden geri kalan yıldızlar galaksimizin en yavaş hareket eden yıldızları. Bu durum da karanlık maddeyi tespiti daha zor hale getiriyor. Bu son keşif gösteriyor ki karanlık madde hakkında düşünülen ve öne sürülenler kara tahta üzerine yazılmış gerçeği aydınlatmaya yaklaşamayan teorilerden ibaret olabilir. Böylece evrenimiz, bir kez daha, sırlarının derinliği hakkında bize adeta ders vermiş oluyor.
Kaynak: https://www.newscientist.com/article/2175842-dark-matter-might-be-harder-to-detect-because-its-not-from-our-galaxy

Reklam Alanı
Yorum için tıklayın

Yanıtla

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Fizik

Zaman: Kırılma ve Akış Yönü

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Hayatımız boyunca hem olumlu hem de olumsuz bir çok durumla karşılaşırız. Çoğu yılımız koşuşturma ve yaşam mücadelesi ile geçer. Ancak bir süre sonra durup düşünmeye başlarız ve, ”Ben bu kadar uğraştım. Karşılığında ne elde ettim ? Bunu neden yaptım ?” sorularını sorarız. İşte bu soruya vereceğimiz cevap olumsuz ise o an, geçmişe gidip bazı durumları düzeltmek isteriz. Bu yazımızda da şiirsel olarak anlatmaya çalıştığımız bu durumu bilimle kaynaştıracak ve ihtimaller, yasalar üzerinden giderek zamana değineceğiz.  Zaman kırılması denilen olayı çok basit bir örnek ile anlatabiliriz. Bir zaman makinenizin olduğunu varsayın ve o makine ile geçmişe gidiyorsunuz.   Geçmişe gidip herhangi bir otobüse biniyorsunuz ve o otobüse binen son kişi de sizsiniz. Dışarıda kalan tek yolcu, otobüse binebilseydi orada yolculardan birisi ile tartışacak ve ardından fenalaşıp hayatını kaybedecekti. Ancak öyle olmadı ve o yolcu başka bir otobüs ile sorunsuz bir şekilde gitti. İlerleyen günlerde o yolcunun kullandığı araba bir başka insana çarpıyor ve çarptığı insan ölüyor. Bunun sonucunda ölen kişinin ailesi de sürücüyü öldürüyor. Ve etkiler dalga dalga yayılıyor… Halbuki siz geçmişe gitmeyip normal akışa müdahale etmeseniz yalnızca bir kişi ölecek, akış devam edecekti. Daha basit bir örneği The Flash karakteri üzerinden de rahatlıkla anlayabilirsiniz. Tabii ki burada bahsettiğimiz durum çok ütopik bir olay. Elbette pratik olarak zamanda geçmişe gidemeyiz. Çünkü solucan deliklerinin varlığı -birkaç teori dışında- henüz kanıtlanamadı. Ancak zaman kırılması tam da bu demek. Yani geçmişe ya da geleceğe giderek bir akışı bozmak bunun sonucunda da ”anakronizm” denilen durumları yaratmak. Şimdi bir başka konumuzu inceleyelim; zaman neden geleceğe gidiyor ? Aslında bu paragrafı kabaca Herakleitos’un, ”Aynı nehirde iki kez yıkanılmaz.” sözü ile özetleyebiliriz ancak olaylara biraz daha bilim penceresinden bakacağız. Zamanın daima ileriye aktığı bilinen bir durum. Bebek olarak doğuyoruz, ardından yıllar geçtikçe yaşlanıyor ve sonunda ölüyoruz. Yukarıda bahsettiğimiz gibi geçmişe dönüp belli durumları değiştiremiyoruz. Ayrıca geleceği de bilmiyor, sadece geçmişi hatırlıyoruz ve her türlü durumu kabul ederek adeta önümüzdeki maçlara bakıyoruz. Öte yandan -birçok durumda olduğu gibi- insanların sezgisel olarak kabul ettiği bu gerçeği fizik kanunları çerçevesinde kabul etmek çok zor. Çünkü fizik yasaları zaman gelecekten geçmişe aksa da hiç değişmeden işlemeye devam ederdi. Her ne kadar akan suyu tekrara geri getiremesekte veya Benjamin Button gibi yaşlı doğup genç ölmesek de fizik yasalarında zamanın daima ileriye aktığını gösteren bazı ipuçları bulunuyor. Bu durumun temelinde ise bir dahinin çalışması yatıyor. Einstein’ın geliştirdiği görelilik teorisi, zamansal kavramlarda ilginç soru işaretlerine yol açtı. Fizik yasalarının evrende genel geçer olması için zamanda da simetrik olması gerekiyor. Düşünün, fizik yasaları zaman geçmişe akınca değişiklik gösterseydi biz doğmadan önce evrendeki fizik kurallarının farklı olması gerekirdi. Bu duruma göre evreni oluşturan büyük patlama anından günümüze kadar süregelen 13 milyar 780 milyon yılda ne gibi değişimler olduğunu, galaksiler, yıldızlar ve gezegenlerin nasıl oluştuğunu asla bilemez veya bu yazıyı asla yazamazdık. Asıl mesele de zamanın neden geçmişe akmadığını göstermek. Çünkü evrenin büyük patlama anında mükemmel bir düzen ilebaşlayıp düzensizliğin zamanla arttığını biliyoruz. Evrenin neden süper düzenli olarak başladığını ve neden zamanla düzensiz bir hal aldığını bilmiyoruz. Fizikteki en büyük gizem de bu ve zamanın oku bize bunun nasıl olduğunu gösterecek.

Zamanın terse akmadığını gösteren bazı teoriler daha doğrusu görüşler var. İlk ve en popülerlerinden birisi büyükbaba paradoksudur. Bu paradoksa göre, büyükbabanızı öldürseydiniz babanız hiç doğmazdı. O zaman siz de doğmaz ve geçmişe gidip büyükbabanızı öldüremezdiniz. İkinci ipucu ise termodinamik yasa ve kuantum fiziği. Enerjinin tamamını işe dönüştürmemiz tabii kide imkansız bir durumdur. Enerjinin tamamını işe dönüştüremeyiz, öyleyse işin tamamını da enerjiye dönüştürüp zamanı geriye saramayız. Yere düşünce kırılan bardağın kendiliğinden birleşmemesinin sebebi de böylelikle ortaya çıkmış oluyor. Zamanın okuna dair bugüne dek elimizdeki en güçlü kanıt olan termodinamik yasalarının nasıl işlediğini ise kuantum fiziği gösteriyor. Kuantum verilerinin termodinamik veriler ile örtüşmesi ve Heisenberg’in belirsizlik ilkesi, enerji-zaman-iş bağlamında zaman akışının yönünü belli ediyor. Bunlara ek olarak Joan Vaccaro tarafından gerçekleştirilen büyük bir çalışma da zaman okunun hangi yönde olduğunu gösteriyor. Vaccaro, bazı atomaltı parçacıkların bozunarak başka bir parçacığa dönüşme sürecini gözlemledi ve bu sürecin zamanda simetrik olmadığını buldu. Yani; K ve B bozonları (yukarı-aşağı kuark birleşmesi ile oluşur) zaman geleceğe aktığında farklı şekilde bozunuyordu ve evren de zaman geçmişe aksaydı daha farklı şekilde bozunacaktı. Bu çalışma ile birlikte, K ve B mezonlarının zamanda asimetrik olarak bozunduğunu gösteren formülleri kuantum fiziğine ekleyince zamanın ileri aktığını gösterebildi. Yani büyükbaba paradoksu, kuantum fiziği, termodinamik yasa ve bozon süreçleri bize zamanın neden geleceğe aktığını gösteriyor.

Belki de gerçekten pratik olarak zamanda geriye gidebilir ve hatalarımızı düzeltebiliriz. Bunu yaptığımızda günümüzü daha rahat kılacağımızı ve olumsuzlukları geride bırakacağımızı düşünürüz. Belki de zamanın oku gerçekten de geriye akıyordur ve aslında gerçek hayatta biz Benjamin Button konumundayız. Ancak gerçek olan bir şey varsa; zaman ileriye veya geriye daima akacak ve hepimiz için sonlanacak. Yani zaman makinesi üretmekle vakit kaybedeceğimize geleceğimizi düzene sokabiliriz. Benjamin Frankin’in de dediği gibi, ”Hayatınızı seviyorsanız, zamanınızı boşa geçirmeyiniz; çünkü zaman hayatın ta kendisidir.”
Yazan: Kuzey Kılıç (@KuzeyGencc)
Kaynaklar: http://www.ict.griffith.edu.au/joan/ , https://www.pbs.org/wgbh/nova/article/can-you-really-go-back-in-time-by-breaking-the-speed-of-light/ , http://mentalfloss.com/article/59040/10-mind-boggling-paradoxes

Devamını Oku

Fizik

Gökbilimciler çok hızlı dönen bir karadelik keşfettiler

Yayınlandı

üzerinde

Kara delikler, her ne kadar büyüleyici olsalar da, yeni bir keşif değiller – ancak Hindustan Times’a göre, şimdiye kadarki en yüksek hızlardan birinde dönen bir kara delik, tamamen farklı bir hikayedir – özellikle de bunun gibi tane daha var olduğunda. 2016 yılında, Hindistanın ilk astronomi uydusu olan AstroSat, astronomların sıra dışı bulduğu X-ışınlarını patlatan, 4U 1630-47 adlı ikili yıldız sisteminde bir kara delik buldu.
NASA’nın Chandra X-Ray Gözlemevi daha sonra patlamayı doğruladı. Bu X-Ray ışınlarına Güneşin kütlesinin yaklaşık 10 katı olan kara deliğe giren gaz ve tozlar neden olmuş ve araştırmacılar, kara deliğin çok hızlı bir şekilde döndüğünü ortaya çıkarmışlardır. Aslında, NASA’ya göre bu özel kara delik, araştırma makalesinin baş yazarı Rodrigo Nemmen’e göre, Abert Einstein’ın Görelilik kuramının belirlediği limite çok yakın dönüyor. Bu ışık hızına çok yakın bir hızda dönüyor demektir. Şu anda, bilim insanlarının kara delikleri ölçmek için sadece iki yolu vardır. Kütleleri ya da dönme hızları. Dönme oranı 0 ile 1 arasında olabilir ve bu kara delik, 0,9 oranında dönüyordu. Albert Einstein’ın teorisi, bir kara deliğin bu kadar hızlı dönmesi durumunda, uzayın kendisini döndürmesini sağlayabileceğini söyler. Aslında, kara deliklerin etrafındaki koşulların doğu olduğu varsayılırsa, çok yüksek dönme hızı, kara deliğe ve yüksek sıcaklıklara giren gazlı elemanlarla birleştiğinde, galaksilerin nasıl oluştuğunu anlamanın anahtarı olabilir. AstroSat tarafından keşfedilen kara delik de dahil, yüksek dönüş oranları doğru ölçülen sadece 5 kara delik vardır. Eğer dönüş oranlarını hesaba katmazsak, bu kara delik, Samanyolu galaksisinde tespit edilen 20 kara delikten biridir. Ulusal Uzay ve Uzay Dairesi (NASA), Chandra X-Ray Gözlemevi ile birlikte Hint Uzay Araştırma Örgütü’nün (ISRO) AstroSat’ı , kara deliklerin dönüş hızını doğruladı. Araştırma, Tata Temel Araştırma Enstitüsü (TIFR) tarafından yönetilen çok sayıda kurumdan araştırmacılar tarafından yapılmıştır ve Astrofizik Dergisi’nde yayınlanmak üzere kabul edilmiştir.
Editör / Yazar: Gizem Şahin
Kaynak: https://www.sciencealert.com/this-black-hole-could-be-rotating-space-itself-by-spinning-so-fast

Devamını Oku

Astrofizik

Astrofizikçiler, Dünya dışından gelen yüksek enerjili sinyali tespit etti

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Rusya Ulusal Nükleer Araştırmalar Üniversitesi’nden (MEPhI) bilim insanları dahil olmak üzere uluslararası araştırmacılardan oluşan bir ekip, Fermi Gama ışını Uzay Teleskobu’nun elde ettiği verileri incelerken yüksek enerjili galaksi fotonlarından gelen bir sinyal belirledi. ‘Physical Review-D’ dergisinde yayınlanan bu keşif, daha önce Amundsen-Scott Güney Kutbu İstasyonu’ndaki IceCube Nötrino Gözlemevi’nde görevli bilim insanları tarafından tespit edilmiş olan yüksek enerjili nötrinoların kaynağına ışık tutabilir. Yakalanması zor olan yüksek enerjili nötrinolar, diğer maddeyle nadiren etkileşime girerek milyarlarca ışık yılı mesafesine engelsiz seyahat eder. Yüksek enerjili nötrinolar, Dünya’da tespit edilmeden önce neredeyse ışık hızında 3,7 milyar yıl seyahat etti. Bu, kökeni bilim adamları tarafından tanımlanabilen diğer tüm nötrinolardan daha uzaktır.

Tespit Edilen Sinyal, 300 Elektron Volttan Fazla
Fransa, Norveç ve İsviçre’deki üniversitelerden araştırmacılar ile ortak çalışmalar yapan Rusya Ulusal Nükleer Araştırmalar Üniversitesi’nden (MEPhI) bilim insanları, Fermi Uzay Teleskobu’nun elde ettiği yüksek enerjiye (300 elektron volttan fazla) sahip olan Gama ışını verilerini incelediğinde Gama ışını akışında kaynağı bilinmeyen bir unsuru tespit etti. Söz konusu araştırma yürüten bilim insanlarından MEPhI Profesörü Dmitriy Semikoz, konuyla ilgili yaptığı açıklamada şunu söyledi:
Galaksimizin Bir Yerinde Olmalı
“Galaksimizin dışındaki kaynaklarda 300 elektron volttan fazla enerji söz konusuysa elde edilen sinyallerin, Gama ışınının galaksiler arası ortamın içine çekilmesi nedeniyle çok zayıf olabileceği muhtemel. Öte yandan gama ışınlarının galaksimize hemen hemen hiç çekilmediğini düşünürsek, tespit edilen yeni unsurun galaksimizin bir yerinde olması gerek”.

Yeni unsurun daha önce IceCube Gözlemevi’nde tespit edilmiş yüksek enerjili nötrino akışı ile uyum içinde olduğuna dikkat çeken Semikoz, bunun aynı kaynaktan geldiğini kanıtladığını savundu. Şu an itibariyle Rusya’daki Baykal Gölü’nün dibinde bir kilometreküplük alanda ‘Gigaton Water Detector’ isimli su altı nötrino teleskobunun kurulma çalışmaları sürüyor. 2020 yılına doğru Baykal’daki teleskobun etkinlik açısından Antarktika’da bulunan IceCube Nötrino Teleskop Laboratuvarı ile aynı seviyeye ulaşması bekleniyor.
Kaynak: https://eng.mephi.ru/news/120218

Devamını Oku

Öne Çıkanlar