Karanlık Enerji Araştırmalarında Kullanılacak Yeni Lensler

Bugün, evrenin Büyük Patlama'dan başlayarak, değişen hızlarda yaklaşık 13.7 milyar yıldır genişlemeye devam ettiğini biliyoruz. Bilim insanları, bu genişlemeden sorumlu olan evrensel ögenin ne olduğunu saptamak için sürekli bir uğraş halinde çalışıyorlar. Bir hipoteze göre, gözlemlenebilir evrenin kütle-enerjisinin % 68.3'ünü oluşturan 'karanlık enerji'nin bu genişlemeden sorumlu olduğu varsayılıyor. Mevcut durumda ise elimizde 'karanlık enerji'ye dair direkt kanıtlar bulunmamasına karşılık, evrenin kütle yoğunluğunun ve genleşme katsayısının gözlemlenmesi dolayısıyla 'karanlık enerji'ye dair birçok indirekt gösterge bulunuyor.

Önümüzdeki yıllarda bu enerjinin evrenin gelişimine olan etkisini tam olarak gözlemlemeyi sağlayacak teknoloji ve tekniklerin geliştirilmesi bekleniyor. Bu yöndeki adımlardan birisi U.S. Department of Energy'ye ait Lawrence Berkeley National Lab'da araştırmalarına devam eden bilimciler tarafından, evrenin üçte birinin 3 boyutlu olarak çok detaylı biçimde gözlemlenmesini ve böylelikle büyüme geçmişinin takip edilmesini sağlayacak bir enstrüman geliştirilmek üzere atıldı.

The C4 lens after it arrived at the NOAO. The faces of Gary Poczulp, Ron Probst, Dick Joyce and Ming Liang (project scientists for DESI) are reflected in the lens. Credit: Tim Miller/LBL Read more at: http://phys.org/news/2016-03-lenses-dark-energy.html#jCp

C4 lensi. Lens üzerine yansıyan yüzler projede görevli bilim insanları Gary Poczulp, Ron Probst, Dick Joyce ve Ming Liang. Telif : Tim Miller/LBL C4 lensi. Lens üzerine yansıyan yüzler projede görevli bilim insanları Gary Poczulp, Ron Probst, Dick Joyce ve Ming Liang. Telif : Tim Miller/LBL

Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) adı ile anılan proje dahilinde bugünden başlanarak, evrendeki gökadaların konumları belirlenecek ve bu noktalar üzerinden geçmişe doğru gözlemler yapılarak incelemelerin yapılması planlanıyor. DESI'nin getirdiği yenilikler her biri 1 metre çapında ve sırasıyla 201.395 kg ve 236.775 kg ağırlıklara sahip Corrector Lens 1 ve Corrector Lens 4 (C1 ve C4) lenslerinden oluşuyor. Mayall teleskobuna entegre edilmeden hemen önce antireflektif kaplama ile kaplanacak olan lensler 5000 adet fiber optik kablo ile donatıldı. Bu lensler sayesinde 4 metrelik teleskopta aynı anda 5.000 galaksiden gelen ışıklar gözlemlenebilecek, ayrıştırılabilecek ve Mayall teleskobuna bağlı 30 kamera ve spektrografa yönlendirilerek analiz edilebilecek.

Yıllardır gökadaların Güneş Sistemi'nden uzaklığını ve uzaklaşma miktarını ölçmekte kullanılan Doppler etkisi kanunu, Berkeley'deki araştırmacılara göre - evrenle birlikte içindeki ışıkta genleştiği için - evrenin genleşmesinin ve evrilmesinin anlaşılmasında da kullanılabilir.

Tamamlandığında, tam 10 milyar ışık yılı uzaklıktaki gökadalar dahil olmak üzere 35 milyon uzak gökadayı üç boyutlu bir harita yaparak, konumlarını tanımlayacak olan DESI cihazı, araştırmacıların son 10 milyar yıldaki evren genişlemesini, bu genişlemenin ardındaki etmenleri de geçmişe bakarak gözlemleyebilmesini sağlayacak. Oluşturulacak olan haritanın en büyük ölçekli üç boyutlu harita olacağı belirtiliyor.

A picture of the Berkeley Lab-developed charge-coupled devices (CCDs), light-sensors that allow the Mosaic-3 camera to capture infrared light from distant galaxies. Credit: Tom Hurteau/Yale University Physics Department Read more at: http://phys.org/news/2016-03-lenses-dark-energy.html#jCp

Mosaic-3 kamerasının uzak galaksilerden gelen kızılötesi ışınları tespit edebilmesini sağlayan CCD (charge-coupled devices) lensler. Telif : Tom Hurteau/Yale University Physics Department Mosaic-3 kamerasının uzak galaksilerden gelen kızılötesi ışınları tespit edebilmesini sağlayan CCD (charge-coupled devices) lensler. Telif : Tom Hurteau/Yale University Physics Department

Ne var ki, 'redshift' (Doppler etkisi'nde tanımlanan kırmızıya kayma fenomeni) tek başına ancak göreli (bu konu özelinde bağıl anlamında düşünülebilir) uzaklıkların anlaşılmasını sağlayabiliyor. İstenilen ölçeklerde büyük bir üç boyutlu haritalamanın yapılması için ise, DESI araştırmacıları bir de 'baryon akustik salınımları'ndan yararlanmayı planlıyor. Bu salınımlar evrendeki görülebilir baryonik madde yoğunluğundaki dalgalanmalar olarak tanımlanıyor. Tüm bunlar dikkate alındığında denilebilir ki, gökadalar arasındaki değişen uzaklıkların ölçülmesi, karanlık maddenin kozmik genleşmeye etkisinin anlaşılmasını sağlayabilir.

DESI, görünene göre, evreni gözlemlemek için gereken yeni inovasyon dalgasının başlatıcı bir üyesi sayılabilir. DESI cihazı bünyesinde bilgisayar-destekli analizler ile yüksek-performanslı optik teknolojisi kombine ediliyor. Bu cihaz ile yapılacak olan 3D harita tamamlandığında ise bilim insanları, gizemli karanlık enerjinin evrenin genişlemesi ve evrimleşmesi üzerindeki etkilerini çözümleyip yeni cevaplara ulaşabilecek.

Kaynak : New lenses to help in the hunt for dark energy, phys.org/news/2016-03-lenses-dark-energy.html

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket

evrenin genişlemesi karanlık enerji karanlık madde optik evrenin yapısı

Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?

Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.

Destek Ol