20 Nisan 2017

Kozmik Mercekle Evrenin Genişleme Hızı Hesaplanıyor

İsveçli gökbilimcilerin başını çektiği uluslararası bir gökbilimci ekibi Hubble teleskopunun kütle çekimi mercekleme etkisi altında gözlediği Ia türü süpernovasının çoklu görüntüsünü analiz etmeye çalıştı. Patlayan yıldızın eldeki dört fotoğrafı evrenin genişleme hızını hesaplamak için kullanılacak. Böylece evrenin gerçekten de genişleme hızının arttığı yönündeki varsayımlar test edilmiş olacak.

Keck gözlemevinden alınmış iPTF16geusüpernova görüntüsü (ESA/Hubble, W. M. Keck Observatory).

İsveç’teki Stockholm Üniversitesinden gökbilimcilerin başında olduğu çalışmada iPTF16geu adlı uzak Ia türü süpernovası keşfedildi [1]. Süpernova 4,3 milyar ışık yılı uzaklıkta yer alıyor [2]. Süpernovanın ışığı mercek etkisiyle büküldü ve gökyüzünde dört ayrı bölgenin ayrıntılarını gösterdi [3]. Öndeki gökadanın yardımıyla oluşan dört görüntü yaklaşık 3000 ışık yılı yarıçapındaki  dairesel bir alan oluşturdu ve şimdiye kadar gözlenen en ince gökada dışı kütle çekimsel merceklerinden biri haline geldi. Ortaya çıkan görüntü 2015’de ortaya çıkarılan Refsdal süpernovasını andırıyor (heic1525). Refsdal çekirdek çökmesiyle oluşan süpernovadır.

Tip Ia süpernovaları aynı parlaklığa sahiptir ve gökbilimciler bunların gökyüzünde görünen parlaklığını ölçerek cismin ne kadar uzakta olduğunu anlarlar. Bu nedenle kozmolojide bu tip süpernovalar ‘standart mum’ olarak nitelendirilir. Bu süpernovalar yıllarca evrendeki uzaklıkları ölçmek için kullanıldı. Şimdi ise iPTF16geu süpernovasıyla farklı bir ölçüm yapmayı başardılar.

Derin uzaydaki patlamanın mercek etkisiyle gözlenmesini gösteren modelde her kare bir öncekinin büyütülmüş bir parçasıdır (ESA/Hubble, NASA, Sloan Digital Sky Survey, Palomar Observatory/California Institute of Technology).

Stockholm Üniversitesindeki Oskar Klein Merkezinden Prof. Ariel Goobar:  “Güçlü bir şekilde mercek altında toplanmış standart mum süpernovasının çoklu görüntülerine ulaşmak büyük bir gelişmedir. Böylece şimdiye kadar ulaşılamamış boyuttaki fiziksel ölçekleri her zamankinden daha net ve doğrudan ölçebiliriz” diyor.

Ekip, cismin keşfinden hemen iki ay gibi kısa süre sonra süpernova takip gözlemlerini başlattı. Bunun için Hubble’ın dışında Hawaii’deki Keck ve Şili’deki ESO’nun Çok Büyük teleskoplarını da kullandı. Ekip eldeki verileri kullanarak merceğin büyütme gücünün 52 faktör olduğunu hesapladı.

Ekip şimdi ise süpernovanın dört görüntüsüne bakarak her birinden ışığın ne kadar sürede geçtiğini hesaplayarak evrenin genişleme hızını veren Hubble sabitini daha hassas hesaplamayı düşünüyor [4]. Bu özellikle yerel ve uzak evren için hesaplamalar arasındaki tutarsızlıkları açıklamak için önemlidir.

Mercekli süpernovalar kozmoloji açısından çok önemlidir, ancak bunları keşfetmek çok zordur. Bunun nedeni gökyüzündeki cisimler arasında çok özel ve hassas bir yerde olmaları ve çok kısa sürede görünmeleridir. Stockholm Üniversitesinden araştırmacı ve yazar Rahman Amanullah: “iPTF16geu’un keşfi samanlıkta biraz tuhaf bir iğne bulmak gibidir. Bu bize evren hakkında birçok yanıt getirmesine karşılık ondan daha fazla da sorunun akla gelmesine neden oluyor” diyor.

Kütle mercek etkisini gösteren benzetim videosu.

Benzer mercekli süpernovaların incelenmesi evrenin ne kadar hızla genişlediğinin anlaşılmasını sağlayacaktır. Yakın gelecekte göreve başlayacak yeni nesil teleskoplarla bu tür süpernovalar daha kolay bulunabilecek.

Notlar

[1] iPTF16geu ilk olarak Palomar gözlemevi ile gökyüzünü geniş alanda tarayan bir çalışma sonucunda keşfedildi.

[2] Bu 0,4’lük kırmızıya kaymaya karşılık gelir. Merceksi gökadanın kırmızıya kayması 0,2’dir.

[3] Kütle çekimsel mercek etkisi Albert Einstein tarafından 1912’de öne sürülen bir olgudur. Uzaktaki ışık kaynağı ile gözlemci arasında yer alan dev bir cisim kendine gelen ışığı bükerek uzaktaki cismin büyük görünmesine neden olur. Böylece çok uzaktaki sönük cisimlerin gözlenebilmelerine olanak sağlar.

[4] Süpernovanın her görüntüsünde ışık eşit şekilde bükülmemektedir. Bu uzaklık farklılığındandır. Dört görüntü arasındaki maksimum gecikme süresinin 35 saatten az olduğu tahmin edilmektedir.

Hubble/ESA


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>

*