gokyuzu.org

gokyuzu.org

ODTÜ Amatör Astronomi Topluluğu Web Sayfası

Menu
Menu

Uzay Araştırmaları

Kütleçekimsel Dalgalar Einstein’ın Öngörüsünden 100 Yıl Sonra Keşfedildi!

yazar

Bilim insanları ilk kez, Evren’in uzak noktalarındaki sarsıntılı bir olay sonucunda Dünya’ya ulaşan, kütleçekimsel dalga olarak isimlendirilen, uzay-zaman dokusunda dalgacıklar gözlemledi. Bu, Albert Einstein’ın 1915 genel görelilik kuramındaki önemli öngörüsünü onaylamakla beraber, Evren’e dair emsalsiz bir pencere açıyor.

Kütleçekimsel dalgalar, çarpıcı kökenleri ve kütleçekim kuvvetinin doğası ile ilgili, başka türlü elde edilemeyecek bilgiler taşıyor. Fizikçiler, tespit edilen kütleçekimsel dalgaların iki karadeliğin çok daha devasa tek bir karadelik haline gelmek üzere birleşmesinin son saniyesinin son kesitinde oluştuğu kanaatine vardı. İki karadeliğin çarpışması öngörülmüş, ancak tespit edilmemişti.

Kütleçekimsel dalgalar, 14 Eylül 2015’te, Doğu Yaz Saati’ne göre saat 17:51’de (09:51 UTC), Livingston, Lousiana, ve Hanford, Washington, ABD’de bulunan ikiz Lazer Inferometresi Kütleçekimsel-Dalga Gözlemevi (İngilizce kısaltması: LIGO) dedektörlerinin ikisi tarafından da gözlemlendi. Ulusal Bilim Kurumu (İngilizce kısaltması: NSF) tarafından finanse edilen LIGO Gözlemevleri, Caltech ve MIT ortaklığıyla tasarlanmış, inşa edilmiş ve işletilmiş. Physical Review Letters dergisinde yayımlanması kabul edilen keşif, LIGO Bilimsel Ortaklığı (GEO Ortaklığı ve Avustralya Interferometrik Kütleçekimsel Astronomi Birliği’ni de kapsayan), ve Virgo Ortaklığı tarafından, iki LIGO dedektörünün verileri kullanılarak yapıldı.

LIGO bilim insanları, gözlemlenen sinyallere göre, bu olaydaki karadeliklerin yaklaşık olarak 29 ve 36 Güneş ağırlığında olduğunu ve çarpışmanın 1.3 milyar yıl önce gerçekleştiğini yaklaşık olarak hesapladılar. Neredeyse 3 Güneş ağırlığında kütle, görülebilir Evren’inkinin 50 katı kadar olan düşük bir güç çıkışıyla, bir saniye kesitinde kütleçekimsel dalgalara dönüştü. Bilim insanları sinyallerin ulaşma zamanlarına bakarak-Livingston’daki dedektör olayı Hanford’dan 7 milisaniye önce kaydetti-kaynağın Güney Yarımküre tarafında olduğunu tespit etti.

LIGO, çarpışan karadeliklerde kütleçekimsel dalgaları gözlemleyerek, Evren için yeni bir pencere açtı. WASHİNGTON, DC/Cascina, İtalya .

Genel göreliliğe göre, birbiri etrafında dönen iki karadelik, milyarlarca yıl zarfında onları birbirine ağır ağır, son dakikalara gelindiğinde ise çok daha hızlı bir biçimde yaklaştıracak şekilde, kütleçekimsel dalga yaymak suretiyle enerji kaybeder. Son saniyenin son kesitinde, karadelikler neredeyse ışık hızının yarısı kadar bir hızla çarpışarak, daha devasa tek bir karadelik oluşturur. Bu sırada, Einstein’ın E=mc^2 formülüne uygun olarak, birleşen karadeliklerin kütlesinin bir kısmı enerjiye dönüşür. Bu enerji, son bir kuvvetli kütleçekimsel dalga saçılması aracılığıyla salınır. İşe LIGO’nun gözlemlediği kütleçekimsel dalgalar bunlardı.

Kütleçekimsel dalgaların varlığı ilk kez 1970 ve 80’lerde, Joseph Taylor, Jr ve meslektaşları tarafından kanıtlanmıştı. Taylor ve Russell Hulse, 1974 yılında bir nötron yıldızı etrafında dönen bir pulsardan oluşan bir ikili sistem keşfetti. Taylor ve Joel M. Weisberg, 1982 yılında pulsarın yörüngesinin, kütleçekimsel dalgalar formunda enerji yaydığı için, yavaş yavaş küçüldüğünü fark etti. Pulsarın keşfi ve bunun kütleçekimsel dalgaların ölçümünü yapılabilir kılmasından ötürü, Hulse ve Taylor 1993 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı.

Yeni LIGO keşfi, dalgaların Dünya’dan geçerken uzay-zamanda sebep olduğu ufak bozulmaların ölçülmesi suretiyle, kütleçekimsel dalgaların ilk doğrudan gözlemini teşkil ediyor.

LIGO Laboratuvarı’nın yetkili müdürü, Caltech’ten David H. Reitze, “Kütleçekimsel dalgaları gözlemleyerek, en az 50 yıl önce hırslı bir şekilde belirlenmiş olan, bu anlaşılması zor olayı doğrudan tespit etmek ve Evren’i daha iyi anlamak hedefine ulaşmış olduk. Böylece, tam da genel görelilik kuramının 100. yılında Einstein’ın mirasını değerlendirip, öngörülerini ispatladık.” dedi.

Keşif, ekipmanların hassasiyetini ilk jenerasyon LIGO dedektörlerine göre arttırarak, Evren’in daha büyük bir kısmının incelenmesine olanak sağlayan önemli bir iyileştirme olan, Gelişmiş LIGO’nun yükseltilmiş kabiliyetleri sayesinde yapılabildi-üstelik kütleçekimsel dalgaları daha ilk çalıştırılışında bulmayı başardı. Gelişmiş LIGO’yu, ABD Ulusal Bilim Kurumu finanse ediyor. Almanya (Max Planck Topluluğu), Birleşik Krallık (Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi, İngilizce Kısaltmasıyla, STFC) ve Avustralya’daki (Avustralya Araştırma Konseyi) finansal açıdan destek olan bazı kurumlar da projeye maddi açıdan önemli maddi taahhütte bulundu. Gelişmiş LIGO’yu çok daha hassas kılan ana teknolojilerin bir kısmı, Almanya Birleşik Krallık GEO Ortaklığı tarafından geliştirildi ve test edildi. Önemli bilgisayar kaynakları AEI Hannover Atlas Kümesi, LIGO Laboratuvarı, Syracuse Üniversitesi ve Milwaukee Wisconsin Üniversitesi’nin katkılarıyla sağlandı. Gelişmiş LIGO için çeşitli üniversiteler ana bileşenleri tasarladı, yaptı ve test etti; bunlar: Ulusal Avustralya Üniversitesi, Adelaide Üniversitesi, Florida Üniversitesi, Stanford Üniversitesi, New York Şehri Columbia Üniversitesi ve Lousiana Devlet Üniversitesi.

NSF’nin yöneticisi France Cordóva “1992 yılında, LIGO’nun ilk fonu onaylandığında, bu NSF’nin yaptığı en büyük yatırımı teşkil ediyordu.” dedi, “Bu büyük bir riskti. Ama Ulusal Bilim Kurumu, bu tür riskler alan bir kuruluştur. Keşif yolunda hiç de belirgin olmayan bir noktadayken, temel bilim ve mühendisliği destekliyoruz. Biz öncüleri finanse ediyoruz. ABD bu sebeple ileri bilgi konusunda küresel bir lider konumunda.”

LIGO araştırmaları, 14 ülke ve ABD’den çeşitli üniversitelerde çalışan 1000’den fazla bilim insanından oluşan LIGO Bilimsel Ortaklığı (İngilizce kısaltması: LSC) tarafından yürütülüyor. LSC’deki 90’dan fazla üniversite ve araştırma enstitüsü dedektör teknolojisi geliştiriyor ve veri analizi yapıyor; 250 öğrenci de bu ortaklığın önemli katkılarda bulunan üyeleri arasında. LSC dedektör ağı, LIGO interferometreleri ve GEO600 dedektörünü içeriyor. GEO takımı; Max Planck Kütleçekimsel Fizik Enstitüsü (Albert Einstein Enstitüsü, AEI), Leibniz Üniversität Hannover’den olan bilim insanlarından ve Glasgow Üniversitesi, Cardiff Üniversitesi, Birmingham Üniversitesi ve Birleşik Krallık’tan başka üniversiteler ve İspanya’daki Balearic Adaları Üniversitesi’nden olan ortaklardan oluşuyor.

LSC sözcüsü ve Louisiana Devlet Üniversitesi’nde fizik ve astronomi profesörü olan Gabriela González, “Bu bulgu yeni bir çağın başlangıcı: Kütleçekimsel dalga astronomisi artık gerçekliğe kavuşmuş bir alan.” dedi.

Kütleçekimsel dalgaların saptanması amacıyla, LIGO aslında 1980’lerde MIT’den emekli fizik profesörü Rainer Weiss, Caltech’ten emekli Richard P. Feynman Kuramsal Fizik Profesörü Kip Thorne ve yine Caltech’ten emekli fizik profesörü Ronald Drever tarafından önerilmişti.

Weiss, “Bu gözlemin tarifi, Einstein’ın 100 yıl önce formülleştirdiği genel görelilik kuramında çok güzel bir biçimde anlatılıyor ve güçlü kütleçekim için ilk kuram testini de kapsıyor. Eğer kendisine söyleyebilseydik, Einstein’ın yüzünü bu sırada izlemek harika olurdu.” dedi.

Thorne ise, “Bu keşifle, insanlar olarak müthiş ve yepyeni bir arayışa girişiyoruz: Evren’in çarpık yüzünü keşfetme arayışına-çarpık uzay-zamandan yapılma nesne ve olaylara. Çarpışan karadelikler ve kütleçekimsel dalgalar ilk güzel örneklerimiz.” şeklinde yorum yaptı.

Virgo araştırması ise, 19 farklı Avrupalı araştırma grubundan gelen 250 fizikçi ve mühendisten oluşan Virgo Ortaklığı tarafından yürütülüyor. Bu grupların 6’sı Fransa’daki Centre National de la Recherche Scientifique’ten (CNRS); 8’i İtalya’daki Istituto Nazionale di Fisica Nucleare’den( (INFN); 2’si Hollanda’daki Nikhef’ten; biri Macaristan’daki Wigner RCP’den; biri Polonya’daki POLGRAW’dan ve biri de İtalya, Pisa’ya yakın bir noktadaki, Virgo dedektörünü barındıran laboratuvarın olduğu Avrupa Kütleçekimsel Gözlemevi’nden (İngilizce kısaltması: EGO).

Virgo sözcüsü Fulvio Ricci, “Bu fizik için önemli bir kilometre taşı ancak daha da önemlisi, LIGO ve Virgo ile gelecek olan pek çok yeni ve heyecan verici astrofiziksel keşiflerin de başlangıcı.” yorumunda bulundu.

Max Planck Kütleçekimsel Fizik Enstitüsü (Albert Einstein Enstitüsü) yetkili yöneticisi Bruce Allen, “Einstein, kütleçekimsel dalgaların tespit edilebilmek için çok zayıf olduğunu ve karadeliklerin var olmadığını düşünüyordu. Ama yanıldığı için keyfinin kaçacağını sanmayın!” diye ekledi.

MIT’den Gelişmiş LIGO proje lideri David Shoemaker, “Gelişmiş LIGO dedektörleri, gerçekten fevkalade bir uluslararası teknisyen, mühendis ve bilim insanı ekibi sayesinde, bilim ve teknoloji için tam bir gövde gösterisi.” dedi, “NSF fonlu bu projeyi zamanında ve bütçe sınırları içerisinde bitirdiğimiz için oldukça gururluyuz.”

Her gözlemevinde, 4 kilometrelik L şeklindeki LIGO interferometresi, iki ışına ayrılmış ve kollarda (1.2 metre çaplı, neredeyse tamamen ideal vakumda tutulan tüpler) ileri geri hareket eden lazer ışığını kullanıyor. Işınlar, her kolun sonunda dikkatle yerleştirilmiş aynalar arasındaki mesafeyi ölçmek için kullanılıyor. Einstein’ın kuramına göre, aynalar arasındaki uzaklık kütleçekimsel bir dalga geçtiği zaman sonsuz derecede küçük bir miktar değişmeli. Protonun çapının on binde biri (10^-19) kadar bir değişim tespit edilebilir durumda.

Glasgow Üniversitesi’nden fizik ve astronomi profesörü Sheila Rowan, “Bu muhteşem kilometre taşına ulaşılması için küresel bir bilim insanı ortaklığı gerekti-GEO600 için geliştirilen lazer ve süspansiyon teknolojisi Gelişmiş LIGO’yu şu ana dek yapılmış en karmaşık kütleçekimsel dalga dedektörü yapmakta kullanıldı.” dedi.

Bağımsız ve aralarında epey mesafe olan gözlemevleri, kütleçekimsel dalgalara sebep olan olayın yönünün belirlenmesi ve sinyallerin bölgesel bir olaydan değil de uzaydan olduğunun onaylanması bakımından önem taşıyor.

LIGO Laboratuvarı bu açıdan, Hindistan’daki Inter Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Merkezi, Raja Ramanna İleri Teknoloji Merkezi ve Plazma Enstitüsü ile, Hindistan alt kıtasında üçüncü bir Gelişmiş LIGO dedektörü kurmak için çalışıyor. Hindistan hükümetinin onayını bekleyen proje, önümüzdeki on yıl içinde işler hale getirilebilir. Bu ek dedektör, küresel dedektör ağının kütleçekimsel dalga kaynaklarının yerlerinin belirlenmesi açısından büyük bir ilerleme sağlayacak.

Avustralya Ulusal Üniversitesi Kütleçekimsel Fizik Merkezi yöneticisi ve fizik profesörü David McClelland, “Umuyoruz ki, bu ilk gözlem küresel dedektör ağı kurulumunu hızlandırarak, çoklu-ulak astronomisi çağında daha doğru kaynak belirlemesi yapabilmemizi sağlayacak.

Ek video ve görseller http://mediaassets.caltech.edu/gwave adresinde bulunabilir.

Çevirme İşlemi: Zeynep Kılıç Kaynak: LIGO Caltech & MIT

Babilli Astronomlar Jüpiter’in Konumunu Geometrik Yöntemler Kullanarak Bulmuş!

yazar

Babillilerin Jüpiter’in konumunu geometri kullanarak buldukları düşünülüyor. Bu bulgu, Berlin Humboldt Üniversitesi’nden bilim tarihçisi Prof. Mathieu Ossendrijver’in, British Museum’daki üçü yayınlanmış, ikisi yayınlanmamış çivi yazısı tabletin analizini yapmasıyla ortaya çıktı. Tabletler milattan önce 350-50 yılları arasındaki dönemden kalma. Bilim tarihçileri, şimdiye kadar, tabletlerde görülen bu şekildeki geometrik hesaplamaların ilk kez 14. yüzyılda yapıldığını varsayıyordu. Bunun dışında, Babilli astronomların yalnızca aritmetik yöntemler kullandığı farz edilmekteydi.

Solda: Yamukla ilgili bir çivi yazısı tablet. Sağda: Tablette anlatılan yamuk yönteminin görselleştirilmiş hali: Jüpiter’in 60 günde kat ettiği 10045’lık(On derece 45 dakikalık) mesafenin yamuğun alanı olarak hesaplanmış hali. Daha sonra bu yamuk, Jüpiter’in bu mesafenin yarısını geçtiği zamanı bulmak için daha küçük iki yamuğa bölünüyor.Telif Hakkı: Mathieu Ossendrijver (HU)

Bulguları en güncel Science sayısında yayınlanan Matthieu Ossendrijver, “Bu yeni çeviri Babilli astronomların da geometrik yöntemlere başvurduğunu ortaya koyuyor,” dedi.

Tabletlerin dördünde, Jüpiter’in kat ettiği mesafe, hızının zamana göre nasıl değiştiğini temsil eden bir şeklin alanı olarak hesaplanmış. Tabletlerin hiçbirinde çizimler yok, ancak Ossendrijver’in de açıkladığı üzere, metinler alanı yamuk olarak hesaplanan bu şekli tarif ediyor. Bu sözde yamuklarla ilgili metinlerin ikisi 1955’ten beri biliniyordu ancak ne anlam ifade ettikleri, yakın zamanda bu işlemleri içeren iki tablet daha bulunmasına rağmen belirsiz kalmıştı.

Bunun bir sebebi, 19. yüzyılda Babil’deki ana tapınak Esagila’nın yakınlarında, bilimsel olmayan bir biçimde kazılarak çıkartılmış tabletlerin hasar görmüş halde olmalarıydı. Hesaplamaların belirli herhangi bir gezegene bağlanamamış olması ise bir başka nedendi. Yamuk metinleriyle ilgili yeni bir çeviri yapılmasına olanak sağlayan şey, yeni keşfedilmiş, neredeyse tamamen korunmuş beşinci bir tabletin keşfedilmesi oldu. Viyana’dan bir meslektaşı olan, emekli Assiroloji profesörü Hermann Hunger, 2014’te Excellence Kümesi TOPOI’ye (Antik Uygarlıklarda Uzay ve Bilginin Oluşum ve Dönüşümü) ziyareti sırasında, tabletin British Museum’da çekilmiş eski bir fotoğrafını göstererek, Ossendrijver’in dikkatini bu tablete çekti.

Bu yeni tablet, yamuk bir şekilden bahsetmese de, matematiksel olarak diğerlerine eşdeğer işlemler içermekte. Bu işlemler ise, tek başına Jüpiter’e tahsis edilebiliyor. Bu yeni görü sayesinde, öncesinde anlaşılamayan tabletler de çözülebilir hale geliyor.

Tabletlerin beşinde de Jüpiter’in açı cinsinden günlük ve toplam olmak üzere, yörüngesi üzerindeki yer değiştirmeleri, sabah yıldızı olarak görülebilir hale gelmesinden itibaren ilk 60 gün süresince açıklanıyor. Ossendrijver bu konuda “Geometrik şekil olmayan yeni tablette, Jüpiter’in hızının 60 gün içinde doğrusal bir biçimde azaldığından bahsedilmesi, konunun içyüzüne dair yeni ve oldukça önemli bir kavrayış sağlıyor. Doğrusal bir azalma olduğundan, hız-zaman grafiği çizildiği takdirde, elde edilen şekil bir yamuk oluyor.” açıklamasında bulunuyor.

“İşte diğer dört tablette alanı hesaplanan o yamuk şekil bu.” diyor bilim tarihçisi. Bu şeklin alanı, açıkça Jüpiter’in 60 gün sonunda kat ettiği mesafe olarak ifade edilmiş. Dahası, yamuğu eşit alanlara sahip iki daha küçük yamuğa bölme suretiyle, Jüpiter’in bu mesafenin yarısını kat ettiği süre de hesaplanmış.

Avrupalı Bilim İnsanları da Benzer Yöntemler Kullanıyordu

“Bu hesaplamalar, Avrupalı bilim insanlarının benzer yöntemleri kullanış şekillerini önden yansıtıyor, ancak onlardan en az 14 yüzyıl erkenden,” diyor Mathieu Ossendrijver. Oxford hesapçıları olarak da bilinen, 14. yüzyılda Oxford’daki Merton Koleji’nde çalışan bir grup ortaçağ matematik alimi, “Merton ortalama hız teoremi”nin sahipleri olarak atıf almaktalar. Bu teorem, modern formülde S=t*(u+v)/2’ye denk gelen (u ilk, v ise son hızı temsil ediyor), ivmesi düzgün bir biçimde (doğrusal olarak) azalan bir cismin kat ettiği mesafeyi veriyor.

Aynı yüzyılda, Paris’te, bir piskopos ve ortaçağ alimi filozof olan Nicole Oresme, bu ilişkiyi kanıtlamasına olanak sağlayan grafiksel yöntemler buldu. S’yi, t genişliğinde, u ve v yüksekliklerine sahip bir yamuğun alanı olarak hesapladı. Babil yamuk yöntemleri de aynı hesabın sağlam örnekleri olarak görülebilir.

Babil Yamuk Şekilleri Soyut Bir Matematiksel Uzayda Var Oluyor

Babil matematiğinde, M.Ö. 1800’den beri geometrik yöntemler yaygın biçimde kullanılsa da, şimdiye kadar Babil’deki astronomların geometrik değil, aritmetik yöntemlere başvurduğu varsayılıyordu. M.Ö. 350 ile M.S. 150 arasında, Antik Yunanlı astronomların da geometrik yöntemler kullandığı biliniyor. Ancak, Babil yamuk metinleri, geometrik hesaplar açısından Yunanlı meslektaşlarından net bir biçimde ayrılıyor: Yamuk şekilleri gerçek uzaydaki yapıları tanımlamıyor, gezegenin hızını zamana karşı çizerek ortaya çıkartılıyor. Yunanlı astronomların geometrik yapılarına karşıt olarak, Babil yamukları, x ekseninde zaman, y ekseninde hızla tanımlanmak suretiyle, soyut matematiksel uzayda var oluyor.

Daha fazla bilgi için: M. Ossendrijver. Ancient Babylonian astronomers calculated Jupiters position from the area under a time-velocity graph, Science (2016). http://science.sciencemag.org/content/351/6272/482

Çevirme İşlemi: Zeynep Kılıç Kaynak: Phys.org

Hubble İlk Kez Bir Yıldız Patlamasını Tekrar Gözlemledi

yazar

Hubble, ilk kez, daha önce meydana geldiği bilinen bir süpernova patlamasının görüntülerini tekrar yakaladı. “Refsdal” olarak isimlendirilen süpernovanın tekrar ortaya çıkışı, bu patlamanın yaydığı ışık, Dünya’nın olduğu bölgeye doğru gelirken onu saptıran bir galaksi kümesine ait devasa kütle çekim etkisiyle açıklandı. Bu süpernova, Hubble Sınır Bölgesi Programı (Frontier Fields Program) dahilinde MACS J1149.5+2223 galaksi kümesinin ardında Kasım 2014’te de görülmüştü ve şimdiyse astronomlar, Einstein Haçı olarak bilinen görseldeki duruma benzer şekilde süpernovayı MACS J1149.5+2223 galaksi kümesinin etrafındaki dört farklı yerde birden gördüler.

Söz konusu galaksi kümesinin Dünya’ya uzaklığı 5 milyar ışık yılı olarak saptanırken patlama bölgesinin Dünya’ya uzaklığı ise 10 milyar ışık yılı olarak hesaplandı.

Bahsi geçen gözlemler, kütlenin (daha doğrusu gizemli karanlık maddenin) bu galaksi kümesi etrafındaki dağılımını temsil eden modelleri test etmek adına astronomlar için özel bir fırsat teşkil ediyor.

Telif Hakkı: NASA/ESA.

Çevirme İşlemi: Anıl Kaplan

Kaynak: Hubblesite

ESO İle CERN İş Birliği Anlaşması İmzaladı

yazar

ESO(Avrupa Güney Gözlemevi) ve CERN(Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi) arasında yapılan iş birliği anlaşması, gelecekte yapılacak ortaklaşa çalışmalara ve bilgi değişimine yapı sağlıyor. Anlaşma bilimsel araştırma, teknoloji, eğitim ve halka açık sosyal etkinlikler gibi birçok alana hitap ediyor.

Telif Hakkı: ESO

Dünya’nın en verimli yer merkezli gözlemevi ESO ile parçacık fiziği araştırmaları için en büyük merkezlerden biri olan CERN arasında hatırı sayılır derecede ilgi alanı örtüşmesi vardır. Bu yeni anlaşma, iki kuruluş arasındaki bilimsel ve eğitim programları gibi uzun dönemli planların stratejik koordinasyonunu sağlayacaktır.

Anlaşma, bir çok alanda en iyi uygulamaların paylaşılmasına olanak sağlıyor ve hizmetlerin, araç gereçlerin ve kaynakların paylaşılmasını teşvik ediyor.

Muhtemel kadro değişimi ile birlikte ortak seminerlerin ve çalıştayların organizasyonu, önerilen iş birliğinin bir başka alanı.

Belirli alanlardaki teknoloji iş birliği, astroparçacık fiziğiyle, parçacık fiziği hızlandırıcıları ve dedektörleri ile ilişkilidir. Diğer umut verici alanlar, opto-mekanik sistemleri, kontrol sistemleri, makine mühendisliği, kalite kontrolleri ve tahribatsız deney, radyasyon dayanıklılığı, elektronik üzerindeki radyasyon etkileri, ekipman güvenilirliği ve ulaşılabilirliği, optik kaplamalar ve optik yüzeylerin temizlenmesi için soğutma teknikleri ve hassas ölçümbilim alanlarıdır. Bilişim teknolojisi alanında bilgi ve en iyi uygulamaların değişimi de öngörülüyor.


Çevirme İşlemi: Seda Baştürk Kaynak: ESO

BİR GEZEGENİN DOĞUŞU

yazar

ASTRONOMLAR YABANCI BİR GEZEGENİN DOĞUŞUNU GÖZLEMLEDİ.

Tarih öncesi çağlardan beri insanlar, güneş sistemimizdeki gezegenlerin nasıl oluştuğu hakkında düşünüp durdular. Günümüzde ise bu soruya yanıt bulmamızda bizi bir adım ileriye götürecek olan, bir gezegenin doğumuna dair deliller astronomlar tarafından duyuruldu.

LkCa 15 b adlı yabancı gezegen 450 ışık yılı uzaktaki bir güneşin yörüngesinde dolanıyor ve görünüşe göre Jüpiter’e benzer bir gezegen olma yolunda ilerliyor.

Stanford’da doktora sonrası araştırmacı olarak çalışan ve aynı zamanda Nature’ın 19 Kasım’daki sayısında bu çalışma hakkında yazanlardan biri olan Kate Follete “Bu henüz oluşmakta olan bir gezegenin ilk kesin tespiti” dedi. Follette’in çalışması, LkCa 15 b’nin çok sıcak hidrojen gazında parlamasının bir dijital resmini ortaya çıkardı. Gezegen oluşumu teorilerinden biri Follette ve arkadaşları tarafından onaylandı.

Bu gözlem, yazıda bir başka yazar olan aynı zamanda Arizona Üniversitesi’nde doktora yapan Steph Sallum’un kendi başına aynı yıldızı gözlemleyerek eldi ettiği verilerle birleştirildi.

Gezegen bir dönüşüm diskinin (ana yıldızın etrafında dönen halkamsı toz ve taş yığını) içinde şekil alıyor. Dönüşüm disklerinin orta kısmındaki açık alanın, gezegenlerin oluşurken yörüngede dönerek yolundaki toz ve taşları temizlemesi nedeniyle oluştuğu düşünülüyor. Astronomlar uzunca bir süre bu boşlukların incelenmesinin öngezegenlerin bulunmasını sağlayacağını düşünüyordu ancak bu bebek gezegenlere bakmak kolay değildi.

Follette ve arkadaşları yeni bir yöntem denediler. Gezegen oluşumunun karakteristik izini arayacak bir görüntüleme cihazı dizayn ettiler. Bir gezegenin kayalık ya da buzlu bir çekirdekten eksiksiz bir gaz devine dönüşmesi işlemi inanılmaz derecede enerjiktir. Hidrojen gazı diskten öngezegenin çekirdeğine doğru düşerken ısınıyor ve bir floresan lamba gibi parlıyor. Böylece Hidrojen-alfa (H-alfa) denilen bir görünür ışık saçıyor. Arizona Üniversitesi’nin Macellan Teleskobunu kullanan Follette, danışmanı Prof. Macintosh ve arkadaşları, LkCa 15 b’den saçılan bu H-alfa ışığına odaklanmayı başardılar.

Follette, “Verileri işlediğimde çok heyecanlandım, ancak tedbirli olmak istedim. İlgi çekici bir şey bulduğumdan emindim, ancak bu alanda sürekli tespit edebildiklerimizin tam sınırında olan objeleri kovalıyoruz. Asıl güzel olan şey ise verileri doğrulamak için yaptığımız bütün testlerden sağlam olarak çıkabilmesi” dedi.

Biliminsanları, bu keşfi yapabilmek için resimleri ev sahibi yıldızın ışığını silecek şekilde işlediler, böylece çok daha sönük olan gezegenin ışığını izole edebildiler. Follette’e göre öngezegen yıldızına çok yakın, ve eğer biraz daha yakın olsaydı yıldızının ışığı yüzünden görünmez olurdu.

“Bir yıldız ile bir öngezegenin arasındaki parlaklık farkı genelde bir ateş böceği ile bir deniz feneri arasındaki parlaklık farkı kadar. Bizim görüş açımızdan gezegen yıldıza çok yakın olduğunda gezegenin ışığını izole etmek çok zor oluyor. Ancak gezegenin en parlak olduğu renge odaklanabildiğimiz için sinyal normalde aradıklarımızdan çok daha güçlüydü.”

Görüntüler, ışığın Dünya’nın atmosferinden geçerken yaşadığı bükülmeyi düzeltmek için adapte olabilen optikler ile keskinleştirildi. Macellan, adapte olabilen optik sistemi arkasında görünür ışık kamerası olan ve H-alfayı resimleyebilen ilk teleskop. Yakın zamandaki biraz yaşlı gezegen 51 Eridani b’nin keşfine öncülük eden Prof. Macintosh’a göre adapte olabilen optiklerle görüntüleme, astronomların gezegenlerin doğum sürecini doldurmalarına olanak sağlıyor.

“51 Eri b henüz ergenliğinde – yaklaşık 20 milyon yaşında – ve çoktan büyümesini tamamlamış ve hala şekillenirken açığa çıkan enerjiyi soğutuyor. Kate’in gezegeni ise hala ısınan ve büyüyen bir bebek” diyor Prof. Macintosh.

Ekip gezegen oluşumunu daha da iyi anlayabilmek ve aynı zamanda dönüşüm diskinde bıraktığı izi görebilmek için LkCa 15 b’yi gözlemlemeye devam edecek. Eğer diskdeki boşluğun sorumlusu bu gezegen ise başka disklerdeki benzer boşluklar da gelişmekte olan gezegenlerin işareti olabilir.

Follette’e göre bu şekildeki çalışmalar, güneş sistemimizin oluşmasını sağlayan mekanizmanın bize özel mi olduğunu yoksa evrene ait mi olduğunu anlama arzusuyla besleniyor ve eninde sonunda gezegenlerin nasıl oluştuğunu daha iyi anlamamızı sağlayacak.

“En temel insan sorularından biri yalnız ya da benzersiz olup olmamamız. Jüpitere benzeyen güneş sistemi dışındaki LkCa 15 b gibi gezegenlere bakmak çok güzel ama aslında teknolojiyi Dünya benzeri gezegenler bulmak için zorluyoruz. Ben, her zaman Voyager’ın Satürn’den geçereken çektiği meşhur “soluk mavi nokta” adlı Dünya resminden ilham aldım. Aynı şeyi başka bir yıldızın etrafındaki bir gezegen için yapmayı çok isteriz. Bu tür çalışmalar bizi bu yönde ileriye götürüyor” diyor Follette.

Çevirme İşlemi: Ertuğrul Gazi Sarı

Kaynak: Astrobiology Magazine

Mars’ın Uydusu Phobos Yavaş Yavaş Parçalanıyor

yazar

Phobos’un yüzeyindeki sıralanmış uzun ve sığ oluklar, eninde sonunda Mars’ın bu uydusunu yok edecek yapısal bir hatanın erken işaretleri olması büyük bir ihtimal.

Mars’ın yüzeyinden yaklaşık 6000 kilometre uzakta, yörüngede bulunan Phobos güneş sistemindeki tüm uydular arasında kendi gezegenine en yakın olan uydudur. Mars’ın yerçekimi Phobos’u her yüzyılda bir 2 metre kendine çekiyor. Bilim insanları 30 ile 50 milyon yıl içerisinde uydunun parçalanmasını bekliyor.

Greenbelt’de ki Nasa Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Terry Hurford “Phobos’un çoktan çökmeye başladığını düşünüyoruz ve bunun ilk işareti bu olukların oluşması” dedi. Hurford ve iş arkadaşlarının buldukları verileri 10 Kasım 2015’deki Amerikan Astronomi Toplumu’nun Marylanddeki yıllık buluşmalarında sundu.

Uzun bir süre Phobos’un oluklarının, Stickney kraterini oluşturan çarpışmanın sonucunda oluştuğu düşünüldü. Bu çarpışma o kadar güçlüydü ki az daha Phobos’u parçalıyordu. Ancak bilim insanları olukların kraterden dışarı doğru yayılmadıklarını, aksine yakınlardaki başka bir odak noktasından yayıldıklarına karar verdi.

Daha yakın bir zamanda araştırmacılar, olukların Mars’tan fırlayan materyallerle olan küçük çarpışmalar sonucu oluştuğu fikrini ortaya attılar. Ancak, Hurford ve iş arkadaşları tarafından yapılan yeni modellemeler, olukların, Phobos gelgitleri tarafından şekil bozukluğuna uğratıldığında oluşan gerilme izlerine benzedikleri görüşünü destekliyor.

Bu gelgitler Mars ve Phobos’un arasındaki yerçekimsel kuvvet tarafından oluşturuluyor. Dünya ve ayımız da aynı şekilde birbirlerini çekerek okyanustaki gelgitlere ve aynı zamanda ikisininde bir küreden çok yumurtamsı bir şekle sahip olmasına neden oluyor.

Oluklar için aynı açıklama onlarca sene önce, Viking uzay aracı Phobos’un resimlerini Dünya’ya gönderdiği zamanda ortaya atılmıştı. Ancak o zaman Phobos’un neredeyse tek parça olduğu düşünülüyordu. Gelgitler hesaplandığında, gerilmelerin o boyutlardaki tek parça bir uyduyu parçalayamayacak kadar zayıf olduğu görülüyordu.

Yeni düşünce ise, Phobos’un içinin yaklaşık olarak 100 metre kalınlığında tozlu regolith ile kaplı ve zar zor bir arada duran bir moloz yığını olabiliceği yönünde.

Arizona Devlet Üniversitesi’nin Dünya ve Uzay Keşfi Okulu’nda Yardımcı Araştırmacı olan Erik Asphaug “Bu sonucun komik tarafı bize Phobos’un hafif yapışkan bir dış katmana sahip olduğunu gösteriyor olması. Bu, mikro yerçekimindeki tozlu materyalleri düşündüğün zaman bir anlam ifade ediyor ancak hiç sezgisel değil ” diyor.

Bu şekildeki bir iç kolayca bozulabilir, çünkü çok az bir güce sahip ve dıştaki katmanı yeniden yerleşmesi için zorluyor. Araştırmacılar Phobos’un dış katmanının elastik olduğunu ve gerilmeleri biriktirdiğini düşünüyor. Ancak bu gerilmelere karşı o kadar zayıf ki, bu gerilmeler onun çökmesine neden oluyor.

Bütün bunlar, Phobos’un yüzeyindeki gelgitlerin yüzeyi parçalamaya yetmekten daha çok gerilmeyi ürettiği anlamına geliyor. Bu model tarafından tahmin edilen parçalanmalar, Phobos’un resimlerinde görülen oluklarla örtüşüyor. Bu açıklama aynı zamanda bazı olukların diğerlerinden genç olmasını da açıklıyor.

Aynı kader, yavaşça içe doğru düşen ve benzer parçalanmış yüzeye sahip olan Neptün’ün uydusu Triton’u da bekliyor. Araştırmacılara göre, bu araştırma aynı zamanda güneş sistemi dışındaki gezegenler içinde geçerli. “ Bunu, uzak gezegenlerde neler olup bittiğini görmek için kullanamayız, fakat bu çalışma o sistemleri anlamamızda bize yardımcı olabilir, çünkü ev sahibi yıldızına doğru düşmekte olan her tür gezegen aynı yöntemle parçalanabilir “ diyor Hurford.

Çevirme İşlemi: Ertuğrul Gazi Sarı

Kaynak: Science Daily

Bir Asteroitte Daha Su Buzuna Rastlandı

yazar

Bilim insanları su içeren ikinci bir asteroit daha tespit etti. Bu yılın nisan ayında 24 Themis asteroitinde su buzu ve organik maddelerin varlığını keşfeden araştırmacılar, şimdi de 65 Cybele asteroitinde aynı maddeleri buldular.

“Bu keşifle birlikte, Güneş Sistemi’nde sanılandan daha fazla su buzu bulunduğu söylenebilir. Ve aynı zamanda bu, ‘Asteoritler, Yer’e çarpmış olabilir ve gezegenimize yaşamın temek taşlarından suyu getirmiş olabilir’ teorisini de destekliyor.” Diyor Merkez Florida Üniversitesi’nden Profesör Humberto Campins.

Asteroit 65 Cybele, 290 kilometre çapında ve 24 Themis asteroitinden biraz daha büyük bir asteroit. İki asteroit de Mars ve Jüpiter arasında yer alan asteroit kuşağında bulunuyor.

Genel olarak , asteroitlerin çok kuru bir yapıya sahip olduğu düşünülür; fakat şimdi görülüyor ki asteroitler ve gezegenler Güneş Sistemi’nin en erken dönemlerinde oluşurken, buz Ana Kuşak bölgesine kadar ilerliyor. Bu da demek oluyor ki; yıldızların çevrelerinde su ve organik madde miktarı oldukça fazla olabilir.

Bu bulgular ise, Astronomi ve Astrofizik Dergisi’nde (Astronomy and Astrophysics) yayınlanacak ve Campins, bulguları Amerikan Astronomi Derneği’nin bu haftaki Gezegen Bilimi toplantısında sunacak.

İlgili Bağlantılar:

Kaynak : UniverseToday

Mars Yüzey Aracı Göktaşı Avında

yazar

NASA’nın Mars Keşif Yüzey Aracı Opportunity, 16 Eylül’de 31 metre uzağında koyu renkli bir göktaşı görüntüledi. Bu uzay aracının ekibi, bu göktaşının demirli bir göktaşı olup olmadığını anlayabilmek için daha çok yaklaşma kararı aldı.

NASA’nın Mars Keşif Aracı Opportunity, göktaşının bu görüntüsünü panoramic fotoğraf makinesi ile aldı. Ufukta ise Endurance Krateri’nin kıyısı görülüyor. (Resmi büyütmek için üzerine tıklayınız.) Telif Hakkı: NASA/JPL-Caltech/Cornell Üniversitesi

“Siyah rengi, yuvarlak yapısı ve gezegenin yüzeyindeki duruşuna bakıldığında, demirli bir göktaşına benziyor.” Diyor NASA’nın Jet İtki Laboratuvarı’ndan Matt Golombek. Opportunity uzay aracı, 2004’de başlayan görevi süresince 4 demirli göktaşı bulmuştu. Bu taşların incelenmesinden sonra taşların özellikleri kadar Mars’ın atmosferi hakkında da önemli bilgilere ulaşıldı.

Yeni bulunan taşa, henüz resmi olmamakla beraber, İrlanda’nın kuzeybatısında yer alan bir adanın ismi (Oileán Ruaidh) verildi. Göktaşının, uzay aracının şuanki bakış açısından, yaklaşık olarak 45 cm. genişliğinde olduğu görülüyor.

Opportunity şu ana kadar Mars üzerinde 23.3 kilometre ilerledi. Opportunity’nin bu göktaşına ulaşması ile birlikte, diğer bir Mars yüzey aracı olan Spirit ile toplam aldıkları yol 31 kilometreyi bulacak.

Kaliforniya, Pasadena’daki NASA’nın Jet İtki Laboratuvarı, Mars Keşif Yüzey Araçları (the Mars Exploration Rover) görevini yönetir.

İlgili Bağlantılar:

Kaynak: ScienceDaily

GJ436b, Gökbilimcileri Şaşırttı

yazar

Çalışmalarını NASA’nın Spitzer Uzay Teleskopu’nu kullanarak yapan gökbilimcileri, dev gezegen GJ 436b’de metan (CH4) gazının çok az miktarda bulunması şaşırttı.

GJ 436b’nin bu sanatçı görüntüsünde, gezegen bizim yıldızımızdan daha soğuk olan yıldızının arkasında görülüyor. (Resmi büyütmek için üzerine tıklayınız.) Telif Hakkı: NASA

“Bu sıcaklık ve büyüklükteki bir gezegende metanın bol miktarda bulunması gerekir fakat biz 7000 kat daha az metan tespit ettik.”  diyor sonuçları sunan Merkez Florida Üniversitesi’nden Kevin Stevenson.

Metan eksikliği şaşırtıcı; çünkü Güneş Sistemi’mizdeki tüm gaz devleri metan bakımından zengin gezegenler. Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün’ün atmosferlerinde hidrojen ve karbon bol miktarda bulunuyor. Bu elementler de doğal olarak bir araya gelerek en basit hidrokarbonu, metanı (CH4) oluşturuyor.

Stevenson ve meslektaşları Spitzer’i Aslan Takımyıldızı’nda bulunan ve 33 ışıkyılı uzaklıktaki GJ 436b’ye yönelttiklerinde, bizim sistemimizdeki gaz devlerindeki durumla karşılaşacaklarını umuyorlardı. Gezegenin tayfını incelediklerinde metan gazının var olduğunu tespit ettiler ancak düşündüklerinden az miktarda buldular. Öte yandan gezegen, karbondioksit bakımından oldukça zengin.

Peki, metanın büyük bölümü nereye gitti? Birinci olasılık: Parçalanmış olabilir. “Gezegenin yıldızından kaynaklanan mor-ötesi ışınım, metanı etilen gibi polimerlere dönüştürmüş olabilir.” diyor Merkez Florida Üniversitesi’nden Joseph Harrington.

Bir diğer olasılık ise: Gezgenin atmosferindeki güçlü rüzgârlar, karbondioksitin de bol miktarda bulunduğu sıcak katmanlardan maddeleri sürüklemiş olabilir.

Ya da tamamen daha farklı bir olasılık düşünülebilir: “Bu gezegenin atmosferi, bildiğimizin dışında değişik bir kimyaya sahip olabilir. Ancak henüz bilmiyoruz.” diyor Harrington.

Metan sadece dev gezegenlerde bulunmuyor;  Dünya’da da hatrı sayılır miktarda metan bulunuyor. Dünya üzerinde metan gazına, ineklerin ve keçilerin midelerinde ya da çürümüş organik maddelerin açığa çıkarmasıyla bataklıklarda rastlayabilirsiniz. Metan, gaz devlerinde sadece onların kimyasında yer alan bir maddedir ancak bizim gezegenimizde yaşamın işaretçisidir.

Bu nedenle, araştırmacılar, Yer-benzeri uzak gezegenlerin atmosferlerinde metan aramaya başladılar ve NASA’nın Kepler görevinin de bunun gibi gezegenler keşfetmesi bekleniyor. Ayrıca oksijenin yanı sıra metan da olası biyolojik etkinliklerin işaretçisi sayılabilir.

Kaynak: Science@NASA

Spitzer’in Asteroitler Grubu

yazar

NASA’nın Spitzer Uzay Teleskopu’nun yeni araştırması, Dünya’ya yakın bir dizi asteroit grubu ortaya çıkardı. Bu asteroitler, çikolatalarda ya da meyveli şekerlerdeki gibi değişik renk ve bileşimlere sahip. Bazıları koyu ve soluk, bazıları ise pırıl pırıl ve parlak. Spitzer Uzay Teleskopu’nun Dünya’ya yakın 100 bilinen asteroit ile ilgili bu gözlemleri, bu nesnelerin düşünüldüğünden daha geniş bir çeşitliliğe sahip olduğunu gösteriyor.

Bu görüntü, NASA’nın 2000’deki Dünya’ya Yakın Asteroitlerle Buluşma (Near Earth Asteroid Rendezvous) görevi kapsamında alında. Görüntüde, Eros asteroitinin yakın plan görüntüsü yer alıyor. (Resmi büyütmek için üzerine tıklayınız.) Telif hakkı: NASA/JHUAPL

Bu bulgular gökbilimcilere, fiziki özellikleri tam olarak bilinmeyen bu cisimler hakkında yeni bilgiler sağladı.

“Bu kayalar, geldikleri yer hakkında da bizlere bilgiler veriyor.” Diyor Kuzey Arizona Üniversitesi’nden  David Trilling.

Trilling ve ekibi, şimdiye kadar 100 Dünya’ya yakın cismin verilerini inceledi. Gelecek yıllarda 600 nesneyi daha incelemeyi planlıyorlar. Sayıları yüz binleri bulabilen nesnelerin dışında, Dünya’ya yakın yaklaşık 7.000 nesne bulunuyor.

“Dünya’ya yakın bu nesnelerin çok azının fiziksel özellikleri biliniyor. Yeni veriler bu grup hakkında daha fazla bilgi veriyor ve nasıl birbirinden bu kadar farklı oldukları konusunda fikir veriyor. Bu bilgiler, olası gelecek görevler için bize yardımcı olabilir.” Diyor Trilling.

Veriler gösteriyor ki, bazı küçük nesneler oldukça yüksek albedoya (Güneş ışığını yansıtma miktarı) sahip. Daha parlak yüzeye sahip asteroitler göreceli daha genç olanlar; çünkü asteroitlerin yüzeyi Güneş’in radyasyonuna maruz kaldığı için zamanla kararıyor. Bu da, Dünya’ya yakın nesnelerin devam eden evrimlerine bir kanıt.

Bunlara ek olarak, çok uzaktan gözlemlenmiş asteroitlerin aslında düşünüldüğünden daha büyük ölçüde çeşitliliğe sahip olmaları, onların farklı kökenlerden geldiğini gösteriyor. Bazıları Mars ve Jüpiter gezegenleri arasındaki ana kuşaktan gelirken, bazıları ise Güneş Sistemi’nin dışından gelmiş olabilir. Bu çeşitlilik ayrıca gösteriyor ki; asteroitleri oluşturan malzemeler (aynı zamanda gezegenimizi oluşturan malzemeler), Güneş Sistemi’nin erken dönemlerinde büyük bir ‘güneş-sistemi çorbası’ gibi bir araya gelmiş olabilirler.

Bu araştırmanın bir diğer üyesi, NASA’nın Geniş-alan Kızılötesi Araştırma Kâşifi (Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE), hala uzayda çalışmalarını sürdürüyor. WISE, şimdiye kadar 430 Dünya’ya yakın nesne gözlemledi. Bunların 110’dan daha fazlası yeni gözlemlendi.

Gelecekte, hem Spitzer hem WISE Dünya’ya yakın bu cisimlerin ‘tatları’ hakkında daha fazla bilgi verecek. Bu bilgiler de, kozmik cisimlerin su ve organik maddelerle (yaşamı tetikleyen malzemelerle) gezegenimizi nasıl oluşturdukları hakkında ipuçları verecek.

İlgili Bağlantılar:

Kaynak: NASA