gokyuzu.org

gokyuzu.org

ODTÜ Amatör Astronomi Topluluğu Web Sayfası

Menu
Menu
Menu

Kozmoloji

Carrington Olayı Nedir? Sebepleri ve Sonuçları

yazar

   Tarih 28 Ağustos 1859, henüz 1860 solar maksimumuna birkaç ay varken Güneşimizin üzerinde büyük miktarda Güneş lekesi belirmeye başlar. Bu lekelerin görünmesinin ardından 29 Ağustos’ta Kuzey Yarım Kürede New England, Güney Yarım Kürede ise Queensland’den bile gözlemlenebilen auroralar ortaya çıkar. Bu güneş lekeleri Richard Carrington tarafından 1 Eylül’de detaylı çizimler olarak kayda alınır.

1 Eylül 1859, saat yaklaşık sabah 11.00’de Richard Carrington ve Richard Hodgson birbirlerinden bağımsız olarak tarihte ilk defa bir güneş patlamasını gözlemlediler. Gerçekleşen koronal kütle atımından saçılan parçacıklar normalde Dünya’ya günler içerisinde ulaşırken bu sefer 17.6 saatte Dünyamıza vardı.

   Bu olay şu anda Carrington Olayı olarak isimlendirilen, insanlık tarihinde kayda geçirilmiş en büyük jeomanyetik fırtınaya yol açtı.

   Bu jeomanyetik fırtınadan kaynaklanan auroralar Dünya’nın büyük bir kısmında şahane bir ışık şovu olarak gözlemlendi. Auroraların Rocky Dağları çevresindeki altın madencilerini uyandırıp sabah olduğunu düşündükleri için kahvaltı hazırlamaya başlatacak kadar parlak olduğu söyleniyor. Aynı zamanda Kuzeydoğu Amerika’da yaşayan insanların aurora ışığı altında gazete okuyabildiği anlatılır.

   Ancak maalesef ortaya çıkan jeomanyetik fırtına sadece güzel görüntüler ortaya çıkarmakla kalmamıştır. 1859’un teknolojisinde bile jeomanyetik etkili akım sonucu özellikle telgraf hatlarında önemli sıkıntılar yaşanmış, telgraf direkleri etrafa kıvılcım saçmış ve bazı telgraf operatörleri sistemleri tarafından çarpılmıştır. Science Direct’te yayınlanan bir makalede yer alan telgraf raporunda bu akımların gücünü anlamaya yarayacak bir konuşma geçmekte.

      Boston operatörü (Portland operatörüne): Lütfen bataryanızı hattan [telgraf hattından] 15 dakikalığına tamamen kesiniz.

      Portland operatörü: Yapacağım. Şu anda bağlantı kesik.

      Boston: Benimki de kopuk, şu anda aurora kaynaklı akım ile çalışıyoruz. İletim sana nasıl geliyor?

      Portland: Bataryalı halinden daha iyi. Akım yavaş yavaş gidip geliyor.

      Boston: Benim akımım bazen çok güçlü, Aurora bataryalarımızı bazen nötralize edip bazen çoğalttığı için akım röle mıknatıslarımıza fazla gelebiliyor. Bataryalar olmadan daha iyi çalışabiliriz. Bu olaydan etkilenirken bataryasız çalışmamız lazım gibi.

      Portland: Tamamdır. İşimize devam edeyim mi?

      Boston: Evet. Devam et.

   Bu konuşma bundan sonra yaklaşık 2 saat boyunca devam etmiştir. Bu ve yaşanan bunun gibi olayları makalenin kendisinden araştırabilirsiniz.

   Carrington olayı her ne kadar dinlemesi ve anlatması etkileyici hikayeler yaratmış olsa da Dünya’daki manyetik olaylar ve Güneş arasındaki bağlantıyı kuran, Dünya’daki hayatın kaynağı Güneş’in aynı zamanda bu hayata karşı oluşturabileceği tehlikeyi gözler önüne seren, şimdiki ve gelecekteki insanlığın kulağına küpe etmesi gereken bir olaydır.

   19. yüzyıldan bu yana gelişen teknoloji ve elektriğe artan bağlılık sebebiyle bu tarz olaylar insanlık için çok daha büyük bir tehlike oluştursa da aynı teknoloji güneş patlamalarını daha iyi anlayabilmek ve jeomanyetik fırtınaları önceden tahmin edip gerekli önlemlerin alınabilmesini sağlamakta kullanılıyor. Solar Dynamics Orbiter (SOHO), Parker Solar Probe ve ESA’nın Solar Orbiter’ı gibi araçlar sürekli Güneş’i gözlemleyerek Güneş lekeleri, Güneş patlamaları ve koronal kütle atımlarının altında yatan mekanizmayı anlayabilmemizi sağlayan araçlardan sadece bazıları.

Kaynakça:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117706000160#aep-section-id15

https://www.nasaspaceflight.com/2020/08/carrington-event-warning

https://www.scientificamerican.com/article/bracing-for-a-solar-superstorm

https://web.archive.org/web/20110305110813/http://news.nationalgeographic.com/news/2011/03/110302-solar-flares-sun-storms-earth-danger-carrington-event-science

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

Astrofizik Nedir?

yazar

Astrofizik nedir?

Astrofizik; fizik ve kimya kanunlarının yardımıyla yıldızlar, gezegenler, galaksiler, bulutsular ve evrendeki diğer nesnelerin doğumu, yaşamı ve ölümünü açıklayan uzay bilimi dalıdır. Astrofizik; astronomi ve kozmolojiyle sürekli bir etkileşim içindedir.

En kalıplaşmış şekilde:

  • Astronomi; pozisyonları, aydınlatma güçlerini, hareketleri ve diğer karakteristik özellikleri ölçer.
  • Astrofizik evrendeki küçük ila orta büyüklükteki yapılar hakkında fiziksel teoriler oluşturur.
  • Kozmoloji ise bunu evrendeki en büyük yapılar ve tüm evren için yapar.

Uygulamada bu alanlar birbirlerine sıkıca kenetlenmiştir. Bir bulutsunun pozisyonunu ya da hangi tür ışık yaydığını sorun, astronom daha önce cevap verebilir. Bulutsunun hangi maddeden ve nasıl oluştuğunu sorun, astrofizikçi konuşmaya başlayacaktır. Verilerin evrenin oluşumuyla nasıl uyduğunu sorun, kozmolog soruya önce atlayacaktır. Fakat dikkat edin,  bu sorulardan herhangi biri için ikisi ya da üçü hemencecik konuşmaya başlayacaktır.

Astrofiziğin hedefleri

Astrofizikçiler evreni ve evrendeki yerimizi anlamaya çalışır. NASA’nın internet sitesine göre NASA’daki astrofizikçilerin hedefleri evrenin nasıl işlediğini keşfetmek, nasıl başladığı ve geliştiğini araştırmak, diğer yıldızların etrafındaki gezegenlerde yaşam aramaktır.

NASA bu hedeflerin 3 geniş soru ürettiğini belirtiyor:

  • Evren nasıl işliyor?
  • Biz buraya nasıl geldik?
  • Yalnız mıyız?

Newton’la başladı

Astronomi en eski bilimlerden biri iken teorik astrofizik Isaac Newton’la başladı. Newton’dan önce astronomlar gök cisimlerinin hareketlerini  fiziksel bir temel olmadan kompleks matematik modeller kullanarak açıklıyorlardı. Newton uydu ve gezegenlerin yörüngelerini ve Dünya’da atılan bir güllenin izlediği yolu aynı anda açıklayan tek bir teori olduğunu gösterdi. Bunun sonucunda Dünya ve gökyüzü için aynı fiziksel kanunların geçerli olduğunu şaşırtıcı bir şekilde kanıtladı.

Muhtemelen Newton’un modelini diğer önceki modellerden ayıran özellik öngörücü olmakla beraber betimleyici olmasıdır. Uranüs’ün yörüngesindeki sapmalara dayanarak astronomlar yeni bir gezegenin pozisyonunu öngördü, yapılan gözlemlerden sonra bu gezene Neptün adı verildi. Öngörücü olmakla beraber betimleyici olmak bir modern bilim işareti ve astrofizik de bu kategoride.

Astrofizikteki dönüm noktaları

Uzaktaki cisimlerle etkileşime geçmenin tek yolu yaydıkları radyasyonu gözlemlemektir. Çoğu astrofizikçi bunu radyasyon üreten mekanizmaları açıklayan teoriler ortaya çıkararak ve bundan en fazla bilgiyi nasıl çıkaracağımızla ilgili fikirler sağlayarak yapmak zorunda. Yıldızların doğasıyla ilgili ilk fikirler, 19. yüzyılın ortalarında, çiçeği burnunda bir bilim olan spektral analizden elde edilmiştir. Spektral analiz, belirli maddelerin ısıtıldıklarında absorbe ettikleri ve yaydıkları belirli ışık frekanslarını gözlemlemedir. Spektral analiz, hem yeni teorileri yönlendiren hem de test eden uzay bilimleri üçlüsü için önemlidir.

İlkel spektroskopi, yıldızlarda da Dünya’da bulunan maddeler olduğunu ilk kanıtlayan çalışmaydı. Spektroskopi, bazı bulutsuların tamamen gaz halindeyken bazılarının ise yıldız içerdiğini gösterdi. Bu daha sonra, bazı bulutsuların aslında bulutsu olmadığı fikrini pekiştirdi. Peki onlar neydi? Onlar başka galaksilerdi!

1920’lerin başlarında, Cecilia Payne, spektroskopi kullanarak yıldızların ağırlıklı olarak hidrojenden oluştuğunu (en azından yaşlılıklarına kadar) keşfetti. Ayrıca yıldızların spektrumları astrofizikçilere yıldızların Dünya’ya doğru ya da Dünya’dan uzağa ne kadar hızla hareket ettiklerini belirlemelerine yardımcı oldu. Doppler kayması nedeniyle, bir aracın yaydığı sesin bize doğru gelirken ya da bizden uzaklaşırken değişmesi gibi yıldızların spektrumları da aynı şekilde değişecektir. 1930’larda Edwin Hubble, Doppler kayması ve Einstein’ın genel görelilik teorisini birleştirerek evrenin genişlediğine dair sağlam kanıtlar bulmuştur. Bu Einstein’ın teorisi tarafından da öngörülüyordu ve birlikte Big Bang Teorisinin temelini oluşturuyorlar.

Ayrıca 19. yüzyılın ortalarında, fizikçiler Lord Kelvin (William Thomson) ve Gustav Von Helmholtz, kütleçekimsel çökmenin Güneş’e güç sağlayabileceği tahmininde bulundular, fakat eninde sonunda bu şekilde üretilen enerjinin sadece 100.000 yıl yeteceğini fark ettiler. Elli yıl sonra, Einstein’ın ünlü E = mc2 denklemi, astrofizikçilere, gerçek enerji kaynağının ne olabileceğine dair ilk kanıtı sundu (her ne kadar kütleçekimsel çökmenin önemli bir rol oynadığı ortaya çıksa da). Nükleer fizik, kuantum mekaniği ve parçacık fiziği, 20. yüzyılın ilk yarısında gelişmesinden dolayı nükleer füzyonun yıldızlara nasıl güç sağlayabileceğine dair teorileri formüle etmek mümkün hale geldi. Bu teoriler, yıldızların nasıl oluştuğunu, yaşadığını ve öldüğünü tanımlıyor ve aynı zamanda yıldız türlerinin spektrumları, aydınlatma güçleri, yaşları ve diğer özelliklerinde gözlenen dağılımı başarılı bir şekilde açıklar.

Astrofizik, yıldızların ve evrendeki diğer uzaktaki cisimlerin fiziğidir, fakat aynı zamanda Dünya’ya da yakındır. Big Bang Teorisine göre, ilk yıldızlar neredeyse tamamen hidrojenden oluşuyordu. Onlara enerji sağlayan nükleer füzyon süreci, daha ağır bir element olan helyumu oluşturmak için hidrojen atomlarını çarpıştırır. 1957 yılında, ikisi de astronom olan karı koca Geoffrey ve Margaret Burbidge, fizikçi William Alfred Fowler ve Fred Hoyle ile birlikte yıldızların yaşlandıkça nasıl daha da ağır olan elementleri oluşturduğunu gösterdiler. Sadece daha yakın tarihli yıldızların yaşamlarının son aşamalarında, Dünya’yı oluşturan elementlerin(örnek olarak demir (%32,1), oksijen (%30,1), silisyum (%15,1)) üretildiği görülmektedir. Bu elementlerden biri olan karbon, oksijen ile birlikte, biz de dahil olmak üzere tüm canlıların en önemli kısmını oluşturuyor. Böylelikle, astrofizik tamamen yıldız olmasak da tamamen yıldız tozundan olduğumuzu bize söylüyor.

Kariyer olarak astrofizik

Astrofizikçi olmak için yıllarca gözlem yapmak, çalışmak ve deneyim kazanmak gerekiyor. Fakat ortaokul ve lisede bile astronomi kulüplerine katılarak, yerel astronomi etkinliklerine giderek, astronomi ve astrofizik alanında ücretsiz çevrimiçi dersler alarak ve Space.com gibi web sitelerindek ilgili haberleri takip ederek az da olsa işin içine girebilirsiniz.

Üniversitede öğrenciler astrofizikte doktora yapmayı ve daha sonra astrofizikte doktora sonrası bir pozisyonda görev almayı hedeflemelidir. Astrofizikçiler devlette, üniversite laboratuvarlarında ve bazen de özel organizasyonlarda çalışabilirler.

Study.com, astrofizikçi olma yolunda ilerlemeniz için aşağıdaki adımları önermektedir:

Lise boyunca matematik ve fen dersleri alın. Çok çeşitli fen dersleri aldığınızdan emin olun. Astronomi ve astrofizik, evrendeki fenomenleri daha iyi anlamak için sık sık biyoloji, kimya ve diğer bilimlerin öğelerini birleştirir. Ayrıca matematik ve fen alanında herhangi bir yaz işini veya stajı göz önünde bulundurun. Gönüllü çalışma öz geçmişinizi desteklemede yardımcı olabilir.

Matematik ya da fenle ilgili bir lisans derecesine devam edin. Astrofizikte lisans ideal olmasına karşın o alana başka birçok yol var. Bilgisayar bilimlerinde ön lisans ve lisans eğitimi alabilirsiniz. Örneğin bu, verileri analiz etmenize yardımcı olmanız önemlidir. Hangi programların size yardımcı olabileceğini öğrenmek için lise rehberlik danışmanı veya yerel üniversitenizle konuşmak en iyi yoldur.

Araştırma fırsatlarından yararlanın. Pek çok üniversitede öğrencilerin keşiflere katılabildiği ve hatta bazen bu çalışmaların yayınlandığı laboratuvarlar vardır. NASA gibi ajanslar da zaman zaman staj imkanı sunuyor.

Astrofizikte doktora yapın. Doktora meşakatli bir yol fakat ABD İşçi İstatistikleri Bürosu, astrofizikçilerin büyük çoğunluğunun doktora yaptığını belirtiyor. Geniş bir bilgi tabanına sahip olmak için astronomi, bilgisayar bilimi, matematik, fizik ve istatistik dersleri aldığınızdan emin olun.

2015 yılında, o zamanlar Arizona Eyalet Üniversitesinde olan gezegensel astrofizikçi Natalie Hinkel Lifehacker’a ayrıntılı bir röportaj verdi. Bu röportaj, genç bir astrofizik araştırmacı olmanın müfakatları ve zorlukları hakkında insanlara fikir sağladı. Araştırmasını yaptığı uzun yılları, sık sık iş değiştirmesini, çalışma saatlerini ve rekabetçi bir alanda kadın olmanın nasıl bir şey olduğunu anlattı. Ayrıca, günlük yaptığı şeylere dair ilginç bir bakış açısı vardı. Zamanının çok az bir kısmını teleskop kullanarak harcıyor.

Hinkel, Lifehacker’a verdiği röportajda “Zamanımın çok büyük bir kısmını programlamayla uğraşarak geçiriyorum. Pek çok insan astronomların bütün zamanını teleskop kullanarak geçirdiği sanıyor fakat o, işin hiç değilse küçük bir kısmı. Bazı gözlemler yapıyorum fakat son birkaç yılda toplam yaklaşık iki hafta için iki kez gözlem yaptım.” diyor.

“Bir veri aldığında onu kısaltman (örneğin kötü kısımlarını çıkartarak ve onu gerçeğe uygun hale getirerek), diğer verilerle ilişkilendirerek büyük resmi görmen ve daha sonra bulgularını kağıda yazman lazım. Her gözlem çalışması tipik olarak çoklu yıldızlardan veri sağladığından yeterli iş yapmak için tüm zamanınızı teleskopta harcamanıza gerek kalmıyor.”

Kaynakça:

https://www.space.com/26218-astrophysics.html

Yazan: Ahmet Arda Pektaş

Kara Deliğin Etrafında Işık Hızının %1’i Hızda Dönen Bir Yıldız Keşfedildi

yazar

Bu yıldız şu ana kadar gördüğümüz yıldızlardan kara deliğe en yakın olanı. Astronomların keşfettiği bu yeni yıldız devasa bir kara deliğin etrafında, Dünya’nın Ay’a olan uzaklığının 2.5 katı uzaklıkta dönüyor. Kara deliğin etrafında bir turunu tamamlaması sadece yarım saat sürüyor. Ay’ın görece küçük Dünya’mız etrafındaki bir turunu 3,683 km/saat hızda 28 günde tamamladığını göz önüne aldığımız zaman yıldızın akıl almaz bir hızda hareket ettiği ortaya çıkıyor.

Bir astronom takımı, teleskoplarla yapılan derin uzay gözlemlerinden elde edilen verileri kullanarak 47 Tuc X9 adı verilen ve bizden 14,800 ışık yılı uzaklıkta bulunan bir yıldız kümesinin içinde olan ikili yıldız sisteminden yayılan X ışınlarını ölçtüler. Yıldız çifti astronomlar için yeni değildi; bu yıldız çifti 1989 yılından beri biliniyordu fakat orada tam olarak neler olduğu daha yeni açıklık kazanmak üzereydi. Araştırmacı Arash Bahramian bu konu hakkında şunu belirtiyor: “ Çok uzun bir süredir X9’un düşük kütleli, Güneş’e benzeyen bir yıldızdan madde çeken bir beyaz cüce olduğu düşünülmüştü.” Bir beyaz cüce başka bir yıldızdan madde çektiği zaman bu sistem “kataklizmik değişen yıldızlar” olarak adlandırılır ama 2015 yılında bunlardan birinin kara delik olduğunun bulunması bu sistemin kataklizmik değişen yıldızlar sistemi olma hipotezine ciddi bir kuşku düşürdü. NASA’nın Chandra Teleskobu’ndan gelen veriler ikili sistemin arasında büyük miktarda oksijenin bulunduğunu açıkça gösterdi ve bu durum genellikle beyaz cücelerle ilişkilendiriliyordu ama beyaz cücenin başka bir yıldızdan madde çekmesi yerine, görülen o ki kara delik bir beyaz cüceden madde çekiyordu.

Beyaz cüceler genellikle bir yıldızın kalıntısı olan, yoğunluğu çok yüksek -Güneş’in kütlesinde ve sadece Dünya’mızın boyutunda olan bir cisim gibi- gök cisimleridir, yani beyaz cücelerin yüzeyinden madde çekmek güçlü bir kütle çekim kuvveti gerektirir. Curtin Üniversitesi’nde ve Uluslararası Radyo Astronomi Araştırma Merkezi’nde çalışan araştırmacı James Miller-Jones, yıldızın on milyonlarca yıldır kütlesinin büyük bir kısmını kara deliğe kaptırdığını ve şimdi geriye kütlesinden çok bir şey kalmadığını düşündüklerini belirtti. Gerçekten heyecan verici olan bu haberin, X ışını yoğunluğundaki değişimlerin beyaz cücenin yörüngesini 28 dakikada tamamlaması gerektiğini göstermesiyle bu beyaz cüceyi şimdiye kadar bilinen en hızlı kataklizmik yıldız yaptı. Miller-Jones aynı zamanda bu keşiften önce buna benzer herhangi bir kara deliğin ve bu kara deliğe en yakın yıldızın MAXI J1659-152 olarak bilinen bir sistem olduğunu ve yıldızın yörüngesini 2-4 saatte tamamladığını bildiklerini belirtti. Eğer benzer kara deliklerin her iki sistemde de benzer kütleleri varsa bu X9’da bulunandan fiziksel olarak 3 kat büyük bir yörüngeyi gösterir. Sonuç olarak X9’daki iki cisim arasındaki uzaklık yaklaşık 1 milyon kilometre ve Dünya’yla Ay arasındaki uzaklığın yaklaşık 2.5 katı. Sayıları kullanırsak yıldızın bu 6.3 milyon kilometrelik yörüngeyi yarım saatte dolaşması bize 12,600,000 km/saat’lik bir hız veriyor ki bu da ışık hızının yüzde biri kadar.

Sydney Üniversitesi’nden Geraint Lewis, The Sydney Morning Herald’dan Marcus Strom’a şöyle bir açıklamada bulundu: “Bu ender kara delikleri keşfetmek çok önemli çünkü onlar sadece devasa yıldızların süpernova patlamaları sonucunda oluştukları sonları değil, aynı zamanda başka yıldızların ölümünden sonra onların tekrardan evrilmesinde rol oynuyor. Bu iki gökcismi yakın zamanda birbirine kavuşamayacakmış gibi görünüyor, en azından beyaz cücenin kara deliğe düşecekmiş gibi görünen bu güzel dansı çok uzun bir süre devam edecek. Aslında bu iki gökcisminin geçmişte birbirine daha da yakın olduğu ortaya çıktı. Kara deliğin, beyaz cücenin yoğun ve güçlü kütle çekiminin üstesinden gelebilmesi için cisimlerin birbirlerine oldukça yakın olması gerekiyor. Zaman içerisinde beyaz cücenin maddesi kara delik tarafından süpürüldükçe, şimdi daha parlak olan beyaz cücemiz birazcık daha geriye gitti.” Araştırmacı Craig Heinke ise bu konu hakkında şunu belirtiyor: “Zamanla o kadar çok madde çekildi ki sonunda beyaz cücenin kütlesi sadece bir gezegenin kütlesi kadar kaldı. Eğer kütlesini kaybetmeye devam ederse beyaz cüce tamamen yok olup gidebilir.” Bu gelecekteki kütle çekim dalgaları araştırmalarında çalışacak bilim insanları için çok güzel bir haber çünkü şu an Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalga Gözlemevi tarafından kullanılan teknoloji X9’dan yayılan zayıf atımları fark edebilmek için yeterli değil, ama bu hala üzerinde çalışılmakta olan bir konu ve belki bir gün bilim bize zayıf kütle çekim atımlarını gözlemleme şansını verecek. Tabii ki o zamana kadar kataklizmik değişen yıldızların çok daha hızlı hareket eden yeni bir kral ve kraliçesi çıkabilir. Bu araştırma “Montly Notices of the Royal Astronomy Society” tarafından yayımlandı ve araştırmanın tamamı arXiv.org’da bulunabilir.

Kaynak: http://www.sciencealert.com/astronomers-just-found-a-star-orbiting-a-black-hole-at-1-percent-the-speed-of-light

Çeviri: Ege Özkoç

Karanlık Madde Dağılımının En Detaylı Haritası Oluşturuldu

yazar

Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Yale Üniversitesi’nden bir grup astrofizikçi Hubble Uzay Teleskobu’ndan gelen verileri kullanarak karanlık maddenin 3 galaksi kümesindeki dağılımını daha önce benzeri görülmemiş düzeyde bir detay ile haritalandırmayı başardı. Bu çalışma için bilim insanları kütleçekimsel merceklenme adı verilen bir yöntemden faydalandılar. Kütleçekimsel mercek etkisi bir kütlenin gelen ışığı bükerek sanki bir mercekten geçiyormuş gibi görünmesine sebep olan bir etkidir. Karanlık madde ise görünmez, ışığı yansıtmayan ve absorbe etmeyen ancak kütleçekim kuvveti uygulayan ve evrenin yaklaşık yüzde 27’sini oluşturan bir tür maddedir. Karanlık maddenin bu özelliğinden faydalanarak 3 galaksi kümesini ışığın içinden geçerken büküldüğü bir kütle olarak alan ve arkadan gelen ışığın sapma miktarına göre bu 3 kümedeki karanlık madde miktarını ve dağılımını oldukça hassas bir şekilde hesaplayan bilim insanları oldukça detaylı bir harita çıkarmayı başardılar. Bu haritadan edinilen bilgi karanlık maddenin “soğuk” karanlık madde modeli lehine olduğu yönünde. Bu modele göre karanlık madde ışık hızına göre oldukça yavaş hareket eden ve birbiriyle etkileşmeyen parçacıklardan oluşuyor. Araştırmacılara göre bu haritanın standart model ile olan uyumu da karanlık maddenin keşfi için önemli bir adım niteliğinde, fakat bu başarıya rağmen karanlık madde parçacığı henüz tam olarak keşfedilebilmiş değil.

Karanlık madde dağılımının yüksek çözünürlüklü modellemesi

Kaynaklar:

http://www.sciencemag.org/news/2017/03/scientists-unveil-most-detailed-map-dark-matter-date?utm_source=sciencemagazine&utm_medium=facebook-text&utm_campaign=darkmapper-11524

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4272668/Yale-astrophysicists-reveal-detailed-map-dark-matter.html

Çeviri: Alper Karasuer

Kütleçekimsel Merceklenme Etkisi Evrenin İvmelenen Genişlemesini Destekliyor

yazar

Evrenin genişleme hızı olan Hubble sabiti, evreni tanımlamakta kullandığımız en temel kavramlardan birisidir. Münih Teknik Üniversitesi’nde(TUM) Max Planck profesörü olan Sherry Suyu tarafından yönetilen, HOLiCOW birliğinden bir grup astronom, ve Almanya, Garching’deki Max Planck Astronomi Enstitüsü, NASA/ ESA Hubble Uzay Teleskobu’nu , uzaydaki ve Dünya’daki bir kaç başka teleskobu kullanarak, Hubble sabitinin bağımsız bir hesaplamasını yapmak üzere beş gökadayı gözlemlediler.

Fotoğrafın merkezinde bulunan HE0435-1223, bugüne kadar keşfedilmiş kütle çekimsel merceklenme etkisinin en iyi görüldüğü beş Kuasardan bir tanesidir. Öndeki gökada, arkadaki kuasarın neredeyse eşit dağılmış dört görüntüsünün, etrafında oluşmasına neden oluyor. NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu’nu kullanan uluslararası astronomlar evrenin ne kadar hızlı genişlediğini ölçmek üzere bağımsız bir ölçüm yaptılar. Yakın çevremizdeki evrenin genişleme hızınım yeni ölçümleri, daha önceki bulgularla örtüşüyor. Fakat şaşırtıcı bir şekilde bu bulgular, daha önceden erken evrenin genişlemesinde dair elde edilmiş olan verilerle uyuşmuyor.

Telif Hakkı: NASA, ESA, Suyu (Max Planck Institute for Astrophysics), Auger (University of Cambridge)

Bu araştırma, Kraliyet Astronomi Topluluğu Aylık Bildirimlerinde yer almak üzere bir dizi bildiriyle sunulmuştu.

Bu yeni ölçüm, referans olarak Cepheid değişken yıldızlarını ve süpernovaları kullanan diğer Hubble sabiti ölçümlerinden tamamen bağımsız olarak hesaplandı fakat mükemmel bir uyum içindeler.[heic1611].

Fakat, Cepheid yıldızlarını ve süpernovaları kullanarak hesaplanan ve Suyu ve takımının hesapladığı sabit, ESA’nın Planck uydusunun hesapladığı sabitten farklıdır. Burada önemli bir ayırım yapmak gerekiyor çünkü Planck’ın hesapladığı Hubble sabiti, kozmik mikrodalga arka plan ışıması kullanılarak yapılan erken evren gözlemlerine dayalıdır.

Planck’tan elde edilen verilerle hesaplanan Hubble sabiti evreni şu anki anlayışımıza uysa da, yerel evrenin gözlemlerine dayanılarak farklı astronom gruplarınca elde edilen değerlerin gösterdiği Hubble sabiti şu an kabul ettiğimiz kuramsal evren modeline uymuyor. “”Evrenin genişleme hızı farklı yöntemlerle öyle bir kesinlikle hesaplanıyor ki, gerçek tutarsızlıklar evrendeki mevcut bilgimizin ötesinde yeni bir fiziği işaret ediyor olabilir.” diyor Suyu.

Bu çalışmadaki hedefler Dünya ve inanılmaz parlak gökada çekirdekleri olan uzak kuasarlar doğrultusunda ve bunların arasında bulunan büyük kütleli gökadalardı. Uzaktaki kuasarlardan gelen ışıklar güçlü kütleçekimsel merceklenme etkisiyle uzay-zamanda gökadaların etrafında bükülüyor. Bu olay gökadanın etrafında arkadaki kuasarın -bazıları uzamış ve bulanık yaylara benzeyen- bir çok görüntüsünün oluşmasına neden oluyor.

Gökadaların uzay-zamanda oluşturduğu bükülme kusursuz dairesel bir şekilde olmadığı ve kuasarla gökada mükemmel bir hizada olmadığı için mükemmel bir kütleçekimsel merceklenme oluşamıyor ve, arkadaki kuasarın farklı görüntülerinden gelen ışık -çok az bir fark olsa da- farklı uzunluklarda yollar izleyerek bize farklı zamanlarda ulaşıyor. Kuasarların parlaklıkları zamanla değiştiğinden dolayı astronomlar, ışığın izlediği yolun uzunluğuna bağlı olarak, oluşan görüntülerin aralarındaki gecikmeler görmekteler. Bu gecikmeler Hubble sabitinin değeriyle doğrudan bağlantılıdır. ”Bizim kullandığımız metot Hubble sabitini ölçmek için kullanılan en doğrudan yol, çünkü yalnızca geometriyi ve genel göreliliği kullanmamız gerekiyor, başka bir varsayımı kabul etmemiz gerekmiyor.” diyor İsviçre’deki Lastro Astrofizik Laboratuvarı’nın(EPELs) eş başkanı Frédéric Courbin.

Bilgisayar modellerinin yanı sıra, çoklu görüntülerin aralarındaki zaman gecikmelerinin doğru ölçümlerini kullanarak, takım Hubble sabitini yüzde 3.8 gibi yüksek bir hassasiyetle hesaplayabildi. “Şuan araştırmalarda en çok aranan çalışmalardan biri Hubble sabitinin doğru bir ölçümüdür.” diyerek Hubble sabitinin önemini vurguluyor, İsviçre’deki EPFL’den Vivien Bonvin. Suyu ise şunları ekliyor, ”Hubble sabiti, modern astronomi için çok önemlidir, çünkü evrenin -karanlık enerji, karanlık madde ve normal maddenin birleşiminden oluşan- maddelerden oluşan resminin gerçekten doğru olup olmadığının veya temel bir şeyin eksik olup olmadığının teyit edilmesine ya da çürütülmesine yardımcı olabilir.”

Hubble Uzay Teleskobu Nasa ve ESA’nın uluslar arası işbirliğiyle yürüttüğü bir projedir.

Kaynak: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/cosmic-lenses-support-findings-on-accelerated-universe-expansion 

ÇEviri: Mina Meşe