18 Mart 2014

Büyük Patlama’nın İzinde Önemli Bir Adım

Yaşadığımız evren yaklaşık 14 milyar yıl önce olağanüstü bir olay olan Büyük Patlama sonrasında oluştu. En iyi teleskoplarımızla evrenin oluşumunun ilk saniyesine kadar yapılan gözlemlerle kuramlar oluşturuldu. Ancak bunlara gerekli kanıt bulunamadı.

BICEP2 adı verilen projeyle araştırmacılar kozmik büyümeye ilişkin ilk doğrudan kanıtı elde etti. Elde ettikleri veriler uzay-zamanda ilk kütleçekimsel dalgaların görüntüsünü bir ifadeyle dalgalanmasını gösteriyor. Bu dalgalar “Büyük Patlama’nın ilk titremesi” olarak tarif edilmiştir. Son olarak verilerle kuantum mekaniği ve genel görelilik arasındaki bağlantı ortaya konuldu.

Oldukça sönük olan kozmik arka alan ışıması kütle çekim dalgaları nedeniyle bükülerek B-mod adı verilen desenlerin oluşmasına neden oluyor. Kırmızı renk ve mavi renkteki desenler saat yönü ve tersi yöndeki bükülmeleri gösteriyor (BICEP2 Collaboration).

Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden BICEP2 ekibinden John Kovac: “Kozmolojinin en önemli amaçlarından biri bu sinyali yakalamaktır. Birçok insanın yaptığı çalışma ile bu noktaya ulaşıldı” diyor.

Büyük Patlama’dan geriye kalan soluk ışık adı verilen mikrodalga arka alan ışımasına dayalı gözlem BICEP2 ile gerçekleşti. Bu parlamanın minik dalgalanmaları erken evrene ait önemli ipuçları sağlayabilir. Örneğin başta yoğun ve sıcak olan olan evrendeki daha az yoğun ve farklı sıcaklıktaki bölgeler ayrılarak günümüz gökada kümelerine temel oluşturdular.

Güney Kutbu’ndaki BICEP2 teleskopu (Steffen Richter, Harvard University)

Kozmik mikrodalga arka alan ışıması ışığın bir türü olup kutuplanma (polarizasyon) dahil ışığın tüm özelliklerine sahiptir. Dünya atmosferine giren güneş ışığı atmosfer tarafından dağıtılıp ve kutuplanarak parlaklığı azalır. Uzaydaki kozmik mikrodalga arka alan ışıması atom ve elektronlarla dağıtılarak kutuplanır.

Caltech’deki Jet İticileri Laboratuarı’ndan Jamie Bock: “Ekibimiz bu eski ışığın kutuplanma yönelimini gösteren bükülme ya da kıvrılmasına ilişkin temsili desen olan B-modları adlı özel bir kutuplanma biçimini araştırdı” diyor.

Bu ışıma uzayda yolculuk ederken kütleçekimsel dalgaları nedeniyle sıkışıp arka planda farklı desenlerin oluşmasına neden olurlar.

Çalışma ekibi lideri Chao-Lin Kuo (Stanford/SLAC): “B-mod desenleri kütleçekim dalgalarının oluşturduğu eşsiz bir imzadır. Bu gerçekten ilkel gökyüzünün kütleçekimsel dalgaları yoluyla oluşan ilk görüntüsüdür” diyor.

Ekip gökyüzünün 1-5 derecelik parçalarını (Dolunay’ın büyüklüğünün 2 ile 20 katı arası) gözledi. Bunu yapabilmek için havanın değişken olmadığı, soğuk ve kuru olan Güney Kutbu’na gittiler.

evren-gel

Büyük patlamanın ardından geçen 3,5 milyar yıl içindeki evrenin gelişimini gösteren grafik.

“Güney Kutbu uzaydaki sönük mikrodalgaları gözlemek için en uygun ve kurak yerlerden birisidir” diyor Kovac.

Ekip gözlem sırasında beklediklerinden çok daha güçlü B-mod kutuplanma sinyali yakaladığında çok şaşırdılar. Onlara göre gökadamızda gördüğümüz toz gözlenen desene neden olmuş olabilirdi ama bunun için emin olmalıydılar. Ekip olası hataları gidermek için üç yıl süresince verileri gözden geçirdi.

Ekipin eş-zamanlı başkanı Clem Pryke (Minnesota Üniversitesi):“Sanki samanlıkta iğne arıyorduk ki bunun yerine adeta bir demir çubuk bulduk” diyor.

Bu keşfin etkilerini yorumlayan Harvard kuramcılarından Avi Loeb: “Bu çalışma bizim en temel sorumuzun yanıtına yeni bir bakış açısı sunuyor: Evrenin başlangıcında ne vardı ne yoktu? Ne oldu da evren büyümeye başladı? Bu soruların çözümüne bir adım daha yaklaşıldı” diyor.

CfA

Konuyla ilgili ayrıca Arif Bayırlı’ın Gök Günce‘sindeki yazıyı okuyabilirsiniz


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*