Kozmik Enflasyon Sır Perdesi Aralandı

13.8 milyar yıl önce bizlerin de içinde olduğu evren, Büyük Patlama adı verilen sıradışı bir olay ile meydana geldi. Büyük Patlama'dan sonraki saniyelik bir dilimde evren sürekli hızlanarak genişledi; en iyi teleskopların bile gözlemleyemeyeceği kadar uzaklara ulaştı. Bu olayın detayları büyük oranda hipotezlerden ibaretti ve bu açıklamaların bir kısmı varsayımlardan oluşuyordu. Evrenin oluşumu hakkında bilgi sahibi olsak da, halen keşfedemediğimiz sırlar bulunuyordu. Bunların başında ise, evrenin "kozmik enflasyon" denen, saniyenin çok küçük bir diliminde meydana gelen, olağanüstü hızdaki genişleme süreci geliyordu.

A- A+

23.03.2014 tarihli yazı 9959 kez okunmuştur.

Kozmik Enflasyon BICEP2 Büyük Patlama KMAI Kuantum Mekaniği Astrofizik Merkezi Oyun Değiştirici Kozmik Güney Kutbu Polarizasyon Higgs Bozonu

BICEP2 (Kozmik Galaksi Dışı Polarizasyon Artalan Görüntülemesi 2) isimli gruptan olan araştırmacılar bugün kozmik enflasyonun gerçekliği hakkında ilk doğrudan kanıtı ortaya çıkardıklarını açıkladılar. Bulguları, uzay-zaman içerisindeki kütle çekimsel dalgaların ilk görüntülerini de içeriyor. Bu dalgalar, teorik düzeyde bugüne kadar hep "Büyük Patlama'nın ilk etkileri" olarak tanımlanmaktaydı; ancak varlıkları tespit edilememişti. Sonunda elde edilen bulgular, kuantum mekaniği ile izafiyet teoremi arasında yakın bir bağlantı olduğunu gösterdi. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden BICEP2 grubunun lideri açıklamalarında, John Kovac :"Bu sinyalleri tespit etmek günümüzde kozmolojinin en önemli hedeflerinden biriydi. Sayısız insan tarafından yapılan sayısız çalışma bizi bu noktaya taşıdı.", dedi.

► İlginizi Çekebilir : Bilimin En Büyük Deneyi:CERN - Bölüm 1

"Oyun değiştirici" olan bu çalışmanın verileri BICEP2 teleskobunun kozmik mikrodalga ardalan ışıması (KMAI) ile ilgili gözlemlerinden geldi. KMAI, Büyük Patlama'nın izleridir. Bu patlama sonrası kalıntıları içerisinde gözlenen ufacık dalgalanmalar, erken evrenin özellikleri hakkında ipuçları edinmemizi sağladı. Örneğin, evren içerisindeki ufak sıcaklık değişimleri, evrenin daha yoğun olduğu kısımlara işaret ediyor. Bu daha yoğun kısımlar, süreç içerisinde galaksileri ve galaktik kümelenmeleri oluşturdu.

► İlginizi Çekebilir : Dünya’nın En Büyük Optik Teleskobu İle Tanışın

KMAI ışık türü olduğu için, polarizasyon da dahil ışığın tüm özelliklerini taşıyor. Dünya üzerinde Güneş ışığı atmosfer tarafından saçılarak yönlendirilir. Polarize gözlükler de bu amaçla kullanılır, ışıldamayı azaltmaya yardımcı olurlar. Uzayda ise KMAI atomlar ve elektronlar sayesinde polarize olur. Caltech'de çalışan ve BICEP2 grubunun eş lideri olan Jamie Bock :"Ekibimiz B-modu adı verilen özel bir polarizasyonu yakalamaya çalıştı. Bunlar antik ışık kalıntıları içerisinde kıvrımlanmayı temsil etmektedir."

Ekip mekana bağlı bir ölçekte gökyüzünü 1-5 derece sınırlarında, yani dolunayın genişliğinin 2-10 katı genişliğinde taradılar. Bunu yapmak için Güney Kutbu'na giderek soğuk, kuru ve sabit havadan faydalandılar. Kovac şöyle açıklıyor:"Güney Kutbu yerde olmanıza rağmen uzaya en fazla yaklaşabileceğiniz noktadır. Yeryüzündeki en kuru ve en açık noktalardan biridir. Büyük Patlama'dan artakalan silik mikrodalga ışımasını gözlemek için harikadır."

Birçok kozmoloğun düşündüğünün aksine, dikkate değer miktarda bir şiddete sahip B-modu polarizasyon görmüş olduklarına şaşırdılar. Ekip 3 yıldan uzun bir sürede verileri tahlil etti ve olası tüm hataları elediler. Ayrıca galaksimizdeki tozların bu desenleri görmemize neden olma ihtimali üzerinde de durdular; ancak eldeki veriler bunun son derece düşük ihtimalli olduğunu gösterdi. Minnesota Üniversitesi'nden, Clem Pryke bunu şöyle anlatıyor:"Yaptığımız iş samanlıkta iğne aramak gibiydi. Ancak şaşırtıcı bir şekilde, samanlıkta adeta bir levye bulduk!"

Bu keşif hakkında düşünceleri sorulan Harvard Üniversitesi teorisyeni Avi Loeb şöyle dedi:"Bu araştırma birçok temel sorumuza cevaplar veriyor: Neden varız? Evren nasıl başladı? Sonuçlar bu hızlı genişleme dönemi için hem çok açık kanıtlar sunuyor, hem de genişlemenin ne zaman meydana geldiği ve bu sürecin ne kadar güçlü olduğunu gösteriyor."

Fizikçilere göre böylesine sansasyonel bir bulgunun başka deneylerle de doğrulanması gerekiyor. Ancak bulguların ele alınışı ve analizi, sahada araştırmalar yürüten birçok fizikçi tarafından şimdiden takdir edildi. BICEP2'nin elde ettiği verilerin fazlalığı, 5-sigma gibi istatistiki testleri başarıyla geçmesini sağlayabilecek düzeyde. Bu istatistiki testler, genellikle araştırmaların doğruluğunu işaret eden testlerdir. Eldeki veriler o kadar net ve isabetli ki, araştırmacılar uzun bir süre boyunca ellerindeki verilerin hatalı olmasıyla ilgili varsayımlar geliştirdiler; ancak hiçbirini doğrulayamadılar. Dolayısıyla eldeki verilerin gerçeği yansıtma olasılığı çok yüksek.

"Artık samanlıkta iğne aramak yerine, bir kum torbası içerisinde iğne arayacağız. Bu, işlerimizin çok daha kolaylaştığı anlamına geliyor. Büyük birleşik teori, 2012 yılında keşfedilen Higgs bozonu ile Higgs alanlarının etkileşimi gibi, keşfettiğimiz yeni alanların varlığını gösteriyor. Bu yeni alanlar da, daha ağır Higgs bozonlarının var olduğu anlamına geliyor. Ancak bu parçacıkları kütlesi o kadar fazladır ki, herhangi bir geleneksel parçacık hızlandırıcısında oluşturulamaz ve gözlenemezler. Bu gözlemimiz sayesinde evrenin erken evrelerini bir laboratuvar gibi kullanabiliyoruz.

► İlginizi Çekebilir : Higgs Bozonu Nedir?

Konu hakkında hergün yeni açıklamalar yapılıyor, bu sebeple önümüzdeki günlerde daha fazla bilgiler edinilmesi bekleniyor. Ancak şu anda bile bu yeni keşif sayesinde, fiziğin yeni bir döneme girdiği rahatlıkla söylenebilir.

Kaynak:

►FINANCIAL TIMES

Emre İŞCEN