1. Ana Sayfa
  2. Uzay
  3. Evren Nasıl Anlam Kazandı?

Evren Nasıl Anlam Kazandı?

Evren Nasıl Anlam Kazandı?-970-80

Evrenle ilgili yanlış bir şeyler var

Abone Ol

Küçük bir şey olabilir: belirli yıldızları olduğundan daha yakın veya uzak gösteren bir ölçüm sorunu, astrofizikçiler uzayda mesafeleri nasıl ölçtüklerine dair birkaç adımla düzeltebilecekleri bir şey. Büyük bir şey olabilir: kozmolojideki bir hata – veya bir dizi hata – veya evrenin kökeni ve evrimi hakkındaki anlayışımız. Eğer durum buysa, tüm zaman ve mekan tarihimiz berbat olabilir. Fakat mesele ne olursa olsun, evrenin kilit gözlemlerini birbirleriyle aynı fikirde değil: Bir şekilde ölçülürse, evren belli bir oranda genişliyor gibi görünüyor ; başka bir yolla ölçüldüğünde, evrenin genişlediği görülüyor farklı bir oranda. Ve yeni bir makalenin gösterdiği gibi, ölçümler daha kesinleşmiş olsa bile, bu tutarsızlıklar son yıllarda daha da artmıştır.

North Carolina State University’de (NCSU) teorik bir kozmolog olan Katie Mack, “Kozmoloji anlayışımız doğruysa, tüm bu farklı ölçümlerin bize aynı cevabı vermesi gerektiğini düşünüyoruz” dedi.

En ünlü iki ölçüm birbirinden çok farklı şekilde çalışır. İlki, Kozmik Mikrodalga Fonuna (CMB) dayanıyor: Big Bang’den sonraki ilk anlardan kalan mikrodalga radyasyonu. Kozmologlar, evrenin bütün tarihinin teorik modellerini bir SPK vakfı üzerine inşa ettiler – çok güvendikleri ve kırılması için tamamen yeni bir fizik gerektirecek modeller. Ve birlikte alındığında, Mack, Hubble sabiti için ya da evrenin şu anda ne kadar hızlı genişlediğini belirleyen H0 için oldukça kesin bir sayı ürettiklerini söyledi.

İkinci ölçüm, Sefeidler olarak bilinen yakındaki galaksilerde süpernovalar ve yanıp sönen yıldızlar kullanır . Bu galaksilerin bizden ne kadar uzakta olduklarını ve bizden ne kadar hızlı hareket ettiklerini ölçerek, gökbilimciler Hubble sabitinin çok kesin bir ölçümü olduğuna inandıklarını elde ettiler. Ve bu yöntem farklı H0 sunuyor.

Mack, “Farklı cevaplar alıyorsak, bilmediğimiz bir şey olduğu anlamına gelir” dedi. “Yani bu gerçekten sadece evrenin şu anki genişleme hızını anlamak değil – ilgilendiğimiz bir şey – ama evrenin nasıl geliştiğini, genişlemenin nasıl geliştiğini ve tüm bunları nasıl bir zamanın yaptığını anlamakla ilgili. “

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  Simülasyonlar, kara delik birleşmelerinden nasıl büyük kara deliklerin çıkabileceğini gösteriyor

Aynı zamanda NCSU’da bir kozmolog olan ve makalenin baş yazarı Weikang Lin, sorunun tam bir resmini geliştirmek için, ekibin H0’ın tüm farklı yöntemlerini tek bir yerde toplamaya karar verdiğini söyledi. Makale henüz resmi olarak incelenmemiş veya yayınlanmamıştır ve ön baskı sunucusu arXiv’de mevcuttur .

İşte “kısıtlamanın” anlamı: Fizikte yapılan ölçümler nadiren kesin cevaplar veriyor . Bunun yerine, olası cevapların aralığına sınır koyarlar. Bu kısıtlamalara birlikte bakarak, okuduğunuz bir şey hakkında çok şey öğrenebilirsiniz. Örneğin bir teleskoptan bakıldığında, uzaydaki bir ışık noktasının kırmızı, sarı veya turuncu olduğunu öğrenebilirsiniz. Bir diğeri, uzaydaki diğer ışıklardan daha parlak, ancak güneşten daha az parlak olduğunu söyleyebilir. Başka biri size gökyüzünde bir gezegen kadar hızlı hareket ettiğini söyleyebilir. Bu kısıtlamaların hiçbiri size kendi başlarına çok fazla şey anlatmayacak, ancak birlikte ele alındıklarında Mars’a baktığınızı önerdiler .

Lin, Mack ve NCSU lisansüstü öğrencisi Liqiang Hou, iki sabit üzerindeki kısıtlamalara baktı: H0 ve evrenin ne kadarının olduğunu söyleyen Ωm olarak belirtilen, evrenin “kütle kesri” adı verilen bir şey enerjidir ve madde ne kadar . Birçok H0 ölçümü de consm’yi sınırlıyor, dedi Lin, bu yüzden onlara birlikte bakmakta fayda var.

blank
Rapordaki merkezi çizim Hubble sabit ve kütle fraksiyonunun ölçümlerinin çoğunun bir sayı aralığına işaret ettiğini, ancak Cepheid-supernova ölçümünün (sarı çubuk) farklı bir sayı aralığına işaret ettiğini göstermektedir.

WMAP etiketli gerilmiş macenta oval, Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Probu olarak bilinen CMB’nin geçmiş bir NASA çalışmasına dayanarak mümkün olan eski kütle fraksiyonları ve Hubble sabitleri aralığıdır. CV SN etiketli sarı sütun (“Sefeid-Kalibre Edilmiş Tip-Ia Supernovae” için kısa) , evrenin kütle fraksiyonunu sınırlamayan fakat H0’ı sınırlayan Sefeid- süpernova ölçümlerine karşılık gelir . SN P etiketli kırmızı çubuk (“Tip-Ia Supernovae Pantheon” için kısa), evrenin kütle kesirinde büyük bir kısıtlamadır.

WMAP ve CV SN kenarlarının çoğunlukla kırmızı çubuğun dışında olduğunu görüyorsunuz. Birkaç yıl önce tutarsızlığın resmi buydu, Mack şöyle dedi: İki ölçümün farklı cevaplar getirdiğinden endişelenecek kadar önemliydi, ancak bunları küçük bir titremeyle uyumsuz kılacak kadar önemli değildi.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  Samanyolu'nun Manyetik Alanı Neye benziyor?

Ancak son yıllarda SPK’nın Planck İşbirliği adlı bir gruptan yeni bir ölçümü yapıldı. 2018’de en son veri setini yayınlayan Planck Collaboration, Planck etiketli arsadaki siyah şerit tarafından belirtilen, evrenin kütle oranı ve genişleme oranı üzerinde çok katı sınırlamalar getirdi.

Şimdi, yazarlar yazdı, evrenin çılgınca farklı iki resmi ortaya çıkıyor. Planck ve WMAP – H0 ve Ωm’yi sınırlamak için bir dizi başka yaklaşımla birlikte – hepsi az ya da çok uyumludur. Tablo üzerinde, beyaz çizgiler çemberinde, evrenin ne kadar hızlı genişlediğinin ve ne kadarının maddeden yapıldığına dair benzer cevaplara izin veren bir yer var. Tablodaki neredeyse tüm şekillerin o daireden geçtiğini görebilirsiniz.

Fakat aslında yerel evrenimizdeki şeylerin ne kadar uzak olduğunu ve ne kadar hızlı hareket ettiklerini incelemek temelinde en doğrudan ölçüm kabul etmiyor. Sefeid ölçümü sağ tarafta bir yoldur ve hata çubukları (koyu sarı bitler, muhtemel değerlerin aralığını belirtir) kesik daire içerisinden geçmez. Ve bu bir problem.

Stanford Üniversitesinde bu makalede yer almayan bir kozmolog olan Risa Wechsler, “Son birkaç ay içinde bu alanda çok fazla etkinlik oldu” dedi. “Bu yüzden her şeyin özetlenmiş olduğunu görmek gerçekten güzel. Onu evrenin temel parametreleri olan H0 ve µm açısından çerçevelemek gerçekten netleşiyor.”

Yine de, Wechsler verdiği demeçte, herhangi bir sonuca varmamanın önemli olduğunu söyledi.

“İnsanlar bu konuda heyecanlı çünkü yeni fizik olduğu anlamına gelebilir ve bu gerçekten heyecan verici olurdu” dedi.

SPK modelinin bir şekilde yanlış olması muhtemeldir ve bu, fizikçilerin evreni nasıl kavradıklarında bir tür sistematik hataya yol açmaktadır.

Wechsler, “Herkes bunu severdi . Fizikçiler modellerini kırmayı severler ” dedi. “Ama bu model şu ana kadar gayet iyi çalışıyor, bu yüzden önceliğim beni ikna etmek için oldukça güçlü bir kanıt olması gerekiyor.”

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  Gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biri Süpernovaya mı dönüşüyor?

Çalışma, sadece yeni bir fizik parçasını tanıtarak Sefeid ölçümünü yerel evrenden diğerleriyle eşleştirmenin zor olacağını gösteriyor.

Mack, süpernovalar-Sefeid hesaplamasının sadece yanlış olduğunu söyledi. Belki fizikçiler yerel evrenimizdeki mesafeleri yanlış ölçüyorlar ve bu yanlış hesaplamaya yol açıyor. Bununla birlikte, bu yanlış hesaplamanın ne olacağını hayal etmek zor. Birçok astrofizikçi yerel mesafeleri sıfırdan ölçtüler ve benzer sonuçlar elde ettiler. Yazarların ortaya çıkardığı bir olasılık, daha az galaksinin ve daha az yerçekiminin olduğu tuhaf bir evrende yaşıyor olmamızdır, bu yüzden mahallemiz bir bütün olarak evrenden daha hızlı büyüyor.

Sorunun cevabı, köşeyi dönmüş olabilir dedi. Ancak daha büyük olasılıkla yıllar veya on yıllarca uzakta.

“Bu ya evrendeki yeni bir şey ya da ölçümlerimiz hakkında anlamadığımız bir şey” dedi.

Wechsler ikincisine bahse gireceğini söyledi – bazı ölçümlerin etrafındaki hata çubukları hakkında muhtemelen doğru olmayan bir şey olduğunu ve bunlar çözüldükten sonra resmin daha iyi bir şekilde sığacağını söyledi.

Gelen ölçümler çelişkiyi netleştirebilir – ya açıklamak ya da arttırmak, yeni bir fizik alanı gerektiğini öne sürerek. 2020’de yayına girmesi planlanan Büyük Sinoptik Araştırma Teleskopu, astrofizikçilerin galaksiler arasındaki mesafeleri ölçmek için kullandıkları veri setlerini büyük ölçüde iyileştirmesi gereken yüz milyonlarca süpernova bulmalıdır. Sonunda, Mack, yerçekimi dalgası çalışmalarının, evrenin genişlemesini kısıtlayacak kadar iyi olacağını, ki bu da kozmolojiye başka bir hassasiyet seviyesi katması gerektiğini söyledi. Yolun aşağısında, fizikçilerin nesnelerin gerçek zamanlı olarak birbirlerinden uzaklaştıklarını izleyebilecek kadar hassas aletler geliştirebileceklerini söyledi.

Fakat şimdilik kozmologlar hala bekliyor ve evrendeki ölçümlerinin neden bir anlam ifade etmediğini merak ediyorlar.

Yorum Yap