BICEP2 ekbi tarafından yayınlanan veride, kozmik mikrodalga fon ışınımı üzerinde, evrenin ilk başlarındaki kütleçekim dalgalarının oluşturduğu polarizasyon örüntüsü görülüyor (Kaynak: Nature)
Harvard Smithsonian Astrofizik Enstitüsü'nün başını çektiği ve Güney Kutup Bilimsel Araştırma Üssündeki mikrodalga dalga boyunda gözlem yapan radyo teleskoplarla gerçekleştirilen gözlemlerde, CMB'yi oluşturan sinyaller üzerinde, kütle çekim dalgası adı verilen evrenin ilk zamanlarındaki kütle çekim alanından kaynaklanan dalgalarının oluşturduğu bir etki aranıyordu. Bu etki, söz konusu sinyaldeki ışık parçacıklarının(foton) belirli bir yöne doğru yönelmesine, polarize olmasına neden oluyor. BICEP2 ile ölçülen, bu tip polarizasyonun iki farklı modundan biri olan B-Modu polarizasyonu. Bu polarizasyon yukarıdaki görüntüde görüldüğü üzere büyük çaplı yapılarda net bir rotasyona sahip bir etki olarak kendini gösteriyor.
Konu, içerdiği kavramlar ve altında yatan fizik nedeniyle epey karmaşık fakat tamamıyla anlaşılmaz değil.. Evrenin ilk anlarını, hızlı genişleme ve Kozmik Mikrodalga Işınımı konularında biraz "altyapı" olması için ufak bir özet geçmeye çalışacağım:
Büyük Patlama teorisine göre kabaca, evrenin ilk zamanında tekillik (singularity) olarak adlandırılan yüksek enerjili "noktanın" ters bir bozunma etkisiyle (false vacuum decay) oluşturduğu kuantum dalgalanmaları (quantum fluctuations), oluşumdan hemen sonra sonra başlayan devasa bir hızlı genişleme (infation) ile evrenin tümüne yayılmıştır. Zamanla bu dalgalanmalardan oluşan madde, kütle çekim etkisiyle bir araya gelerek günümüzde gözlediğimiz yapıları, yıldızları, galaksileri ve galaksi kümelerini oluşturmuştur.
Biraz detaylandırırsak; evrenin daha ilk saniyelerinde başta belirttiğim kuantum dalgalanmalarından temel parçacıklar olan quarklar oluşmaya başlamış ve quarklar da proton ve nötronları oluşturmuştu. Bu oluşum sırasında hem protonlar hem de bunların karşı madde çifti olan anti protonlar oluşmuş ve ilk saniyelerde oluşan bu proton-anti proton ve elektron-anti elektron çiftlerinin karşılıklı yok olması sonucu (şanslıyız ki proton ve elektronlar bu savaşı kazanmıştır) evren ışıma ile dolmuştur. Evrenin o yoğun döneminde bu ışınlar hareket ederken her cm'de bir elektrona çarpıyorlardı ve yol alamıyorlardı. Bu yüzden ilk 380 000 yıl boyunca evren ışığın dışarıya çıkamadığı opak bir görünümdeydi. Ancak evren yavaşlayarak da olsa genişlemeye devam ediyordu, bu da evrenin gittikçe soğumasına neden oluyordu. Patlamadan 380 000 yıl sonra erişilen sıcaklık, elektronların atom çekirdeklerine tutunabilmelerine artık müsaitti ve ışınların önündeki "perde" böylece kalkmış oldu. Bunun sonucunda evrenin geçmişine dair bir çok bilgi edinebildiğimiz Kozmik Mikrodalga Fon Işınımı (CMB) evrenin her yönüne yayılmaya başladı. Bu ışınım şu anda bile gökyüzünde her noktadan ve sürekli olarak üzerimize yağıyor (hatta televizyon ve radyolarımızda yayınların arka planındaki gürültünün bir kısmını oluşturuyor).
Planck uydusu tarafından elde edilen kozmik mikrodalga fon ışınımı görüntüsü, diğer bir deyişle evrenin elde edebildiğimiz "ilk görüntüsü".. Farklı renkler yübinde bir mertebesindeki yoğunluk farklarını gösteriyor. Bu yoğunluk farkları lerleyen zamanlarda, evrendeki yapıları, galaksii kümelern oluşturacak. (Kaynak: ESA)
90'lı yılların sonunda NASA tarafından gönderilen WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) ve yakın zamanda da Planck uydusu, evrenin ilk zamanlarından gelen bu ışınların haritasını çıkardı ve 70'lerden beri teorisi geliştirilen Büyük Patlama'ya dair bir çok ipucu elde edildi. İşin en güzel tarafı teorilerde önerilen çoğu şey, verilerle oluşturulan grafiklere tek tek oturuyordu. Bu çok büyük bir başarıydı.
İnsanlığın tarih boyunca evreni anlama yolcuğunda geldiği böylesine detaylı ve hassas kavrayış, kesinlikle nefes kesici.. Çok yakın bir zamanda, son zamanlarda geliştirdiğimiz ve kozmoloji ile ilgili harika bir projeyi de buradan paylaşıyor olacağım. Bu arada, kozmolojinin bu gelişmelerini daha yakından incelemek ve öğrenmek adına meraklısına birkaç kitap önermeden de edemeyeceğim:
Evrenin Kısa Tarihi - Joseph Silk (Tübitak Yay.)
İlk Üç Dakika - Steven Weinberg (Tübitak Yay.)
The Inflationary Universe - Alan Guth
Daha detaylı bilgi edinmek isteyenler için birkaç bağlantı:
Gravitational Waves in the Cosmic Microwave Background - Sean Carrol
Some B-Mode Background
Nature Special - Waves from the Big Bang
1 yorum:
Yine taze ve şahane bir haberi bizlere hızla ilettin! Teşekkürler Arif'ciğim :)n.
Yorum Gönder