gokyuzu.org

gokyuzu.org

ODTÜ Amatör Astronomi Topluluğu Web Sayfası

Menu
Menu
Menu

Gün: 6 Ocak 2019

Kara Delikler Evrenimizi Nasıl Şekillendirir?

yazar

Astrofizikçiler, gök adaların oluşumları ve evrimleri hakkında yeni bilgilere ulaştı.

 Astrofizikçiler; kara deliklerin, karanlık maddenin dağılımını nasıl etkilediğini, ağır metallerin nasıl oluştuğunu ve evrende dağıldığını, ve manyetik alanların nerede başladığını hesapladılar. Bunu mümkün kılmak için geliştirilen yeni evren simülasyonu, şu ana kadar yapılmış en geniş kapsamlı simülasyon olma özelliğini taşıyor.

Çökmüş karanlık madde yapılarının (turuncu ve beyaz renklerde) etrafındaki kozmik gazların (mavi renkte) içindeki şok dalgalarının yoğunluğunun gösterimi.

 Ses patlamasına benzer bir şekilde, şok dalgalarının içindeki gazlar, kozmik ipliklere ve gök adalara çarparken, oluşan sarsıntıyla ivmelenirler. Her gök adanın merkezinde bir süper kütleli kara delik bulunur. Yeni bir bilgisayar modeli ise, bu kütleçekim canavarlarının, evrenimizi ne denli büyük bir ölçüde etkilediğini gösteriyor. Araştırma ekibinde ise, Heidelberg Enstitüsü (Heidelberg Institute for Theoretical Studies / HITS), Max-Planck Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü (Max-Planck-Institutes for Astronomy and for Astrophysics / MPIA, Heidelberg / MPA, Garching), Birleşik Devletler’in Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (Massachusetts Institute of Technology / MIT), Harvard Üniversitesi (Harvard University) ve New York’taki Bilgisayımsal Astrofizik Merkezi’nden gelen bilim insanlarından oluşuyor. Yürüttükleri simülasyon “Illustris — The Next Generation” (IllustrisTNG), şu ana kadar yapılmış en geniş kapsamlı simülasyon olma özelliğini taşıyor. Basit fizik yasalarına dayanan bu simülasyoni evrenimizin Büyük Patlama’dan beri nasıl evrimleştiğini gösteriyor. Ondan önceki Illustris projesine ek olarak IllustrisTNG, bu evrimleşmede önemli rol oynayan fiziksel süreçleri içinde barındırıyor. IllustrisTNG’nin ilk bulguları “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” dergisinde 3 makale olarak paylaşıldı. Bu bulgular, kozmolojinin temel sorularını cevaplanmasında yardımcı olabilir.

Bilgisayardan Gerçekçi Bir Evren

 IllustrisTNG’nin tahminince, kozmik gaz ağlarının ve karanlık maddenin birleşme noktalarındaki gök adaların boyutu ve şekli, gerçek gök adalarınkiyle benzer. Tarihte ilk defa, hidrodinamiksel simülasyonlar uzaydaki gök adaların ayrıntılı kümelenme modellerini hesaplayabilir. En yeni araştırmalarla birlikte, gözlemsel verilerin karşılaştırılmasıyla, IllustrisTNG’nin yüksek derecedeki gerçekçiliği ortaya çıkıyor. Bununla beraber, simülasyonlar, özellikle karanlık madde kozmosunun ‘omurgası’ konusunda, kozmik ağların zamanla nasıl değiştiğini de tahmin ediyor. Heidelberg Üniversitesi’nden Prof. Volker Springel şöyle diyor:

 “Büyük ölçekte süper kütleli kara deliklerin maddenin dağılımındaki etkisinin bu denli kesinlikle tahmin edilmesi çok heyecan verici. Bu, ileride kozmolojik hesaplamaların doğruluğu için çok önemli.”

Gök adaların yaşamları boyunca yaşanan en önemli değişim

 Bir başka araştırmada Dr. Dylan Nelson (MPA), kara deliklerin gök adalara olan önemli etkileri ortaya koydu. İçinde bulunan genç yıldızların yaydığı ışıkla mavi renkte parıldayan gök adalarda meydana gelen ani bir değişim yıldız oluşumunu sonlandırır, bundan dolayı da gök adanın içi yaşlı, kırmızı yıldızlarla kaplanır, ve “kırmızı ve ölü” gök adalarla dolu bir mezarlığa katılır. Dr. Nelson, bu olayı şöyle açıklıyor:

 “Geniş eliptik gök adalardaki yıldız oluşumlarını durdurabilecek tek fiziksel varlık, merkezlerindeki süperkütleli kara deliklerdir. Bu kütleçekim tuzaklarının yarattığı boşalmaların hızı, ışık hızının yüzde onuna ulaşır; görece küçük kara delikten milyarlarca kat büyük yıldız sistemlerini etkileyebilir.”

Yıldızların parladığı yer: Gök adaların yapıları hakkında yeni bulgular

 IllustrisTNG, araştırmacıların gök adaların oluşumundaki düzeni daha iyi anlamasını sağlıyor. Kuramcılara göre, ilk önce oluşan küçük gök adalar, kütleçekim etkisiyle birleşerek daha büyük nesnelere dönüşüyor. Gök adaların çarpışması, bazı gök adaları parçalıyor ve içindeki yıldızları, merkezi yeni oluşmuş büyük gök adalar olmak üzere, geniş yörüngelere oturtuyor. Tahmin edilen bu solgun yıldız çemberleri düşük yüzey parlaklığından dolayı gözlemlenmeleri çok güç, fakat IllustrisTNG astronomların hangi verilere bakmaları gerektiğini tamamen gösterdi. IllustrisTNG hakkındaki çalışmaları yürüten Dr. Annalisa Pillepich (MPIA) bunu şu şekilde açıklıyor:

 “Artık tahminlerimiz düzenli bir biçimde gözlemciler tarafından denetleniyor. Bu da onu gök adalarınn oluşma düzeni hakkındaki kuramsal modelin önemli bir denetleyci haline getiriyor.

Özel kodlu astrofizik ve süper bilgisayar

 Araştırmacılar proje için AREPO adlı yüksek ölçüde paralel hareketli ağ kodunun daha güçlü bir versiyonunu geliştirdi ve bunu Almanya’nın Stuttgart şehrindeki Yüksek Performansla Hesaplama Merkezi’nde bulunan en hızlı  19. anaçatı bilgisayarlar olan Hanzel Hen makinesinde kullandılar. IllustrisTNG, kozmik yapıların oluşumunu incelemek için oluşturulan şu ana kadarki en büyük hidrodinamik simülasyon. İki ana simülasyonlardan birini başlatmak için, 2 ay içerisinde 24 binden fazla işlemci kuruldu; bu sayede evreni temsil eden, bir milyar ışık yılı genişliğinde bir bölgede milyonlarca gökada oluştu. Volker Springel bu durum hakkında şunu söylüyor:

“German Gauss Centre for Supercomputing’den elde ettiğimiz fazladan hesaplama zamanı sayesinde bu alandaki teknoloji harikası ürün artık bizim eliimizde. Yaptığımız bu simülasyon sayesinde elimizde 500 terabitten fazla yeni veri var. Bu kadar fazla verinin hepsini incelememiz bizi uzun süre meşgul etmesiyle beraber, farklı astrofiziksel olaylara değişik bakış açılarıyla bakmamıza vesile olacak.”

Bu haber Science Daily adlı sitedeki haberden çevrilmiştir.

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180201085822.htm

Çeviri: Tolga Can Menekşe

Vega: Geçmişin ve Geleceğin Kutup Yıldızı

yazar

Vega, Dünya’dan sadece 25 ışık yılı uzaklıkta bulunan parlak bir yıldızdır. Yazları kuzey yarım kürenin göğünde görülür ve ayrıca Lir(Çalgı) Takımyıldızı’nda yer alan Vega, Kartal Takımyıldızı’ndaki Altair ve Kuğu Takımyıldızı’ndaki Deneb ile birlikte yaz üçgeninin köşelerini oluşturan yıldızlardan biridir.

Vega sadece 450 milyon yaşındadır ve bu da onu, 4.6 milyar yaşındaki kendi yıldızımıza göre, genç bir yıldız yapar. Vega hakkında yapılan çalışmalar astronomlara, oluşumlarının erken evrelerinde olan yıldız sistemleri hakkında daha çok bilgi sağlıyor.

Dünya’nın 26.000 yılda bir yaşadığı yörüngesel salınım yüzünden kuzey anlayışımız değişiyor. Bu sebeple, Vega birkaç bin yıl önce bizim kutup yıldızımızdı ve yaklaşık 12.000 yıl sonra tekrardan kutup yıldızımız olacak.

Lir Takımyıldızı’nda Vega.

Vega’nın Yeri

Vega yaz ortalarında kuzey kutup bölgesinde, neredeyse tam tepede yer alır. Gün içinde sadece 7 saat ufkun altında kalan Vega ayrıca yılın her gecesi görülebilir.

Daha güneyde ise Vega ufkun altında daha fazla zaman geçirir; ama Alaska’da, Kuzey Kanada’da ve Avrupa’nın çoğunda hiç batmaz. Vega’nın tam yeri ise şöyledir:

  • Bahar Açısı: 18d 36s 56.3sn.
  • Yükselim: 38 derece 47 dakika 1 saniye.

İlk Gözlemler

Vega’nın mavi-beyaz ışığı çok parlak olduğu için izini antik zamanlara kadar sürmek mümkün; Çinlilerden Polinezyalılara ve Hintlilere kadar. Vega’nın adı ise Arapçadaki “waqi” kelimesinden gelmekte ve “alçalan” ya da “pike yapan” anlamını taşımaktadır.

“Bu isim, o zamanlardaki insanların Lir Takımyıldızı’nı lir kuşu olarak görmektense pike yapan bir akbaba olarak tasvir etmesinden kaynaklanıyor.” diyor Wisegeek sitesinden Michael Anissimov.

Gerek Vega’nın ismi gerekse diğer astronomik katkıları İslam’daki astronominin geleneksel önemini onurlandırıyor, demiş bir araştırmacı. Yıldızları gözlemek, onları takip etmek inananlara namaz vakitlerini ve festival zamanlarını belirlemelerine yardımcı olmalarının yanı sıra kutsal şehir Mekke’yi bulmalarını da sağlıyordu.

“Bu yüzden yüzlerce yıldızın ve takımyıldızının isimleri Arapçadan gelmekte: Altair, Deneb, Vega ve Rigel bunlara örnek olarak verilebilir.” diye yazmış 2013’te Natural dergisinde yayımladığı makalesinde, Şarika Amerikan Üniversitesinde astrofizikçi olan Nidhal Guessoum.

Modern zamanlarda Vega, Güneş haricinde fotoğraflanan ilk yıldızdır. Astronomlar dagerreyotipi tekniğiyle 38 santimetre refraktör kullanarak, 16-17 Temmuz 1850 yılında Harvard Üniversitesi Gözlemevi’nde (Harvard College Observatory) Vega’nın fotoğrafını çekmişlerdir.

Yıldız ayrıca 1872’de spektrografik analizi yapılacak ilk yıldız olarak seçilmiştir. Amatör astronom Henry Draper, Vega’nın ışığını kırarak yıldızı oluşturan elementleri ortaya çıkaran ilk kişi olmuştur.

Son Yıllarda Vega

Vega, Carl Sagan’ın 1985’te yayımladığı Mesaj(Contact) isimli kitabının 1997’de bir Hollywood filmine uyarlanması sonucu popüler kültürde yer edindi. Jodie Foster’ın baş rolü olduğu film, Dünya dışı akıllı yaşamı araştıran bir astronomun Vega’dan yayılan bir sinyali keşfetmesini anlatıyor.

2006 yılında yapılan teleskobik gözlemler ise şunu ortaya çıkardı: Vega o kadar hızlı dönüyor ki kutupları ekvatorundan birkaç bin derece daha sıcak. Kendi etrafındaki bir tam turu 12.5 saatte tamamlayan yıldız, kendi kritik dönme hızının (bir cismin parçalara ayrılmaya başlayacağı hız) %90’ı ile dönmekte.

2013’ün başlarında astronomlar Vega’yı saran bir asteroit kuşağı keşfettiklerini duyurdular, kuşağın içinde kayalık gezegenler olabileceğini de belirterek. Formalhaut’un etrafındakine benzer şekilde iki bölge olduğu düşünülüyor: Buzlu asteroitlerin bulunduğu dış bölge ve daha sıcak uzay taşlarının bulunduğu yıldıza yakın bölge.

Bilim insanları Vega gibi parlak yıldızları,  NASA’nın 2018’de başlayan TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)görevi ile birlikte incelemekteler. TESS’in ana görevi Güneş sistemi dışındaki gezegenleri aramak olsa da TESS, yıldız çeşitliliğini arttıracak izler için de uğraşacak. TESS’in Vega ve benzeri yıldızları incelemesi bilim insanlarının, yıldız gelişiminin erken evreleri hakkında daha çok bilgi sahibi olmalarını sağlayacak.

Kaynak: https://www.space.com/21719-vega.html

Yazan: Mert Toros

Astronomi Nedir?

yazar

İnsanlar uzun zaman boyunca göklere baktı, etraflarındaki evrene bir anlam ve düzen katmak için araştırma yaptılar. Takımyıldızların -gökyüzü üzerine rastgele serpilmiş yıldızların kolayca ayırt edilebilmesi için düşünülen kümeler- hareketi izlenmesi en kolay olanı olsa da tutulmalar ve gezegenlerin hareketi gibi diğer göksel olaylar da tahmin edildi ve belirlendi.

Astronominin Tanımı

Astronomi güneş, ay, yıldızlar, gezegenler, kuyruklu yıldızlar, gazlar, galaksiler, tozlar ve diğer Dünya dışı cisim ve olgular üzerinde çalışan bilim dalıdır. K-4 öğrencileri için müfredatta NASA astronomiyi basit olarak “yıldız, gezegen ve uzay incelemesi” olarak tanımlar. Astronomi ve astroloji tarihsel olarak ilişkilendirilmiştir, ancak astroloji bir bilim değildir ve artık astronomi ile ilgisi olmadığı kabul edilmektedir.

Aşağıda, astronomi tarihi ve kozmoloji de dahil olmak üzere ilgili çalışma alanlarını tartışacağız.

NGC 7026, bir gezegenimsi bulutsu. Telif: ESA/Hubble & NASA

Tarihsel olarak astronomi, göksel cisimlerin gözlemine yoğunlaşmıştır. Astrofizik de buna yakın bir işle uğraşır. Özetle astrofizik, astronomi fiziğinin çalışmalarını içerir ve uzaydaki nesnelerin hareketi, davranışı ve özelliklerine odaklanır. Bununla birlikte modern astronomi, bu nesnelerin hareketlerinin ve özelliklerinin birçok unsurunu içerir ve bu iki terim günümüzde genellikle birbirleri yerine kullanılır.

Modern astronomlar iki farklı alana eğilim göstermişlerdir: Teorik ve Gözlemsel.

  • Gözlemsel Astronomlar direkt olarak yıldızların, gezegenlerin, galaksilerin vb. üzerinde çalışırlar.
  • Teorik Astronomlar sistemlerin nasıl evrimleşmiş olabileceğini analiz eder ve modellerler.

Diğer bilim alanlarının aksine, astronomlar bir sistemi tamamen doğumundan ölümüne kadar gözlemleyemezler; yıldızların, Dünya’nın ve galaksilerin ömrü milyarlarca yıl sürüyor. Bunun yerine astronomlar, cisimlerin nasıl oluştuklarını, geliştiklerini ve öldüklerini belirlemek için evrimlerinin çeşitli evrelerindeki anlık görüntülere güvenmek zorundalar.   Bu nedenle, teorik ve gözlemsel astronomi bir araya gelme eğilimindedir, çünkü teorik bilim insanları simülasyon oluşturmak için, toplanan bilgileri kullanırken; gözlemler, modellerin onaylanmasının ya da düzeltilmesinin belirlenmesinde görev alır.

Astronomi, bilim insanlarının belirli nesnelerde uzmanlaşmasına izin veren bir dizi alt alanlara ayrılmıştır.

Jüpiter’deki büyük kırmızı leke. Telif: Credit: Christopher Go via NASA

 Gezegensel astronomlar (gezegen bilimciler olarak da adlandırılırlar) gezegenlerin büyümesi, evrimi ve ölümüne odaklanırlar. Birçoğu güneş sistemi içindeki dünyaları incelerken, bazıları da diğer yıldızların etrafındaki gezegenlerin neye benzediğini tahmin etmek için giderek büyüyen kanıtları kullanırlar. University College London’a göre, gezegen bilimi “astronomi, atmosfer bilimi, jeoloji, uzay fiziği, biyoloji ve kimya gibi konuları içeren disiplinler arası bir alandır.”

 Yıldız astronomları gözlerini yıldızlara, karadeliklere, bulutsulara, beyaz cücelere ve yıldız ölümlerinden geriye kalan süpernovalara çevirirler. Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles, “Yıldız astronomisinin odak noktası evrende meydana gelen fiziksel ve kimyasal süreçler üzerinedir” diyor.

Güneş’in aktif bölgesi 10030, 15 Temmuz 2002. Telif: Royal Swedish Academy of Sciences

 Güneş astronomları zamanlarını tek bir yıldızın(güneşimizin) analizini yaparak geçirirler. NASA’ya göre “Güneşten gelen ışığın miktarı ve kalitesi, zaman ölçeklerinde milisaniyeden milyarlarca yıla kadar değişiyor.” Bu değişiklikleri anlamak, bilim insanlarının Dünya’nın nasıl etkilendiğini fark etmesine yardımcı olabilir. Güneş ayrıca diğer yıldızların nasıl çalıştığını anlamamıza yardımcı olur çünkü güneş, yüzeyiyle ilgili detayları ortaya çıkarabilecek kadar bize yakın olan tek yıldız.

 Galaktik astronomlar galaksimiz Samanyolu üzerinde çalışırken, ekstragalaktik (Samanyolu’nun dışında olan) astronomlar Samanyolu’nun dışında kalan yıldızların nasıl oluştuğunu, değiştiğini ve öldüğünü saptarlar. Wisconsin-Madison Üniversitesi “Dağılımları, yapısal içerikleri ve içindeki yıldızlarla gaz bulutlarının fiziksel yapıları, sürekli evrilen Gökadamızın tarihi hakkında iz sürmemizi sağlıyor” diyor.

 Kozmologlar evreni bütün olarak ele alırlar. Büyük patlamadaki doğumundan evrimine ve nihai olarak ölümüne kadar… Astronomi, her zaman olmasa da sıklıkla somut, gözlemlenebilir şeyler hakkındayken; kozmoloji ise genellikle evrenin geniş çaplı özelliklerini, sicim teorisi gibi ezoterik, görünmez ve bazen teorik şeyleri, karanlık madde, karanlık enerji ve çoklu evrenler kuramını içerir.

Astronomik gözlemciler, evrendeki nesneleri geniş mesafede incelemek için, elektromanyetik spektrumda farklı dalga boylarına (radyo dalgalarından görünür ışığa, X ışınlarına ve gama ışınlarına) güvenirler. İlk teleskoplar, çıplak gözle ne görülebilecekse, bunun üzerine basit optik çalışmalara odaklandı ve hala birçok teleskop buna devam ediyor.

Ancak ışık dalgaları çok ya da az enerjik hale geldikçe, daha hızlı veya daha yavaş hareket ederler. Farklı dalga boylarını incelemek için farklı teleskoplar gereklidir. Kısa dalga boyuna sahip yüksek enerjili ışınımlar, ultraviyole, X ışını ve gama ışını şeklinde görünürken; daha enerjili olanlar daha uzun dalga boylu kızılötesi ve radyo dalgaları yayar.

 Astrometri (Gök ölçümü) Güneş, Ay ve gezegenlerin ölçüsü olan, astronominin en eski koludur. Gök cisimlerinin hareketlerinin kesin olarak hesaplanması, diğer alanlardaki astronomların, gezegenlerin ve yıldızların doğuşunu ve evrimini modellemesine ve meteor yağmurları ile kuyruklu yıldızların görüneceği zamanın tahmin edilmesine olanak sağlar. Planetary Society’ye göre, “Astrometri güneşdışı gezegenleri tespit etmek için kullanılan eski bir yöntemdir”, buna rağmen işlemesi zor bir süreçtir.

 İlk astronomlar gökyüzündeki desenleri fark ettiler, hareketlerini izlemek ve tahmin etmek için bunları bir düzene koymaya çalıştılar. Takımyıldızları olarak bilinen bu desenler, geçmişte yaşayan insanların mevsimleri öğrenmelerine yardımcı oldu. Yıldızların ve diğer göksel cisimlerin hareketi, Çin, Mısır, Yunanistan, Mezopotamya ve Hindistan başta olmak üzere dünya çapında takip edildi.

Astronomun tasviri, gece teleskop başında yalnız bir ruh gibi düşünülmüştür. Ancak günümüzdeki en zorlu astronomi, bilgisayarlar ve bilgisayarlardan gelen veri ve görüntüler üzerinde çalışan astronomlar tarafından kontrol edilen uzaktaki teleskoplarla -yeryüzündeki veya gökyüzündeki- yapılır.

Fotoğrafçılığın ve özellikle dijital fotoğrafçılığın gelişinden bu yana astronomlar, sadece bilimsel olarak bilgi veren değil insanları büyüleyen inanılmaz fotoğraflar ortaya çıkardılar.

Astronomlar ve uzay uçuşu programları, kendi görevleri başladığında dışarıdan (Ay ya da ötesi) Dünya’ya bakıp Dünya’nın harika fotoğraflarının çekilmesine katkı sağladılar.

Kaynak:

https://www.space.com/16014-astronomy.html

Yazan: Buğra Güneş