Eski Radyo Sinyalleri Karanlık Maddeye Dair Büyük Sırrı Çözebilir
Tel Aviv Üniversitesi’ndeki bilim insanları, evrenin en erken dönemi olan kozmik karanlık çağlardan kalma zayıf radyo dalgalarını inceleyerek karanlık maddeyi araştırmak için yeni bir yöntem geliştirdiler.
Araştırmaları, karanlık madde kümelerinin hidrojen gazını çekerek bugün hala tespit edilebilen radyo dalgalarının emisyonlarını tetiklediğini gösteriyor.
Kozmik Karanlık Çağlarda Karanlık Maddenin Gizli Eli
Tel Aviv Üniversitesi’ndeki bilim insanları, evrenin erken dönemlerinden uzayda hala seyahat eden eski radyo dalgalarını tespit ederek neler ortaya çıkarılabileceğini ilk kez tahmin ettiler. Bulguları, kozmik karanlık çağlar boyunca karanlık maddenin hidrojen gazını çeken yoğun kümeler halinde toplandığını gösteriyor. Bu etkileşim, gazın güçlü radyo sinyalleri yaymasına neden olarak, bu zayıf kozmik yankılar aracılığıyla karanlık maddenin gizli doğasını araştırmak için yeni bir yol sunuyor.
Tel Aviv Üniversitesi Sackler Fizik ve Astronomi Okulu’ndan Prof. Rennan Barkana liderliğindeki çalışmaya, doktora öğrencisi Sudipta Sikder ve Japonya, Hindistan ve Birleşik Krallık’tan araştırmacılar katıldı. Ekibin sonuçları yakın zamanda Nature Astronomy dergisinde yayımlandı.
Siyah beyaz görüntü, karanlık bölgelerde yoğun kümeler halinde yoğunlaşan karanlık maddenin dağılımını göstermektedir. Kaynak: Tel Aviv Üniversitesi
Ay Neden Mükemmel Bir Radyo Gözlemevi Olabilir?
Bilim insanları, kozmik karanlık çağların (ilk yıldızların doğumundan önceki dönem) o dönemde Evren’i dolduran hidrojen gazının yaydığı radyo dalgalarının yakalanmasıyla keşfedilebileceğini açıklıyor. Sıradan antenler radyo sinyallerini kolayca tespit etse de, bu erken döneme ait belirli dalga boyları Dünya atmosferi tarafından engelleniyor. Bunları yakalamak için cihazların uzaya, özellikle de atmosferik ve insan yapımı müdahalelerden uzak, bozulmamış bir ortam sunan Ay’a yerleştirilmesi gerekiyor.
Bir Ay radyo teleskobu inşa etmek büyük bir teknolojik zorluk olsa da, Ay keşfine yönelik artan küresel ilgi bunu giderek daha uygulanabilir kılıyor. Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa, Çin ve Hindistan, sondalar ve astronotları içeren yeni görevler hazırlıyor ve her uzay ajansı, gelecekteki Ay üsleri için anlamlı bilimsel hedefler arıyor. Bu yeni çalışma, en umut verici olanlardan birini vurguluyor: Kozmik karanlık çağlardan kalan radyo sinyallerini tespit etmek.
Renkli görüntü, gazın ilgili sıcaklık haritasını göstermektedir. Kaynak: Tel Aviv Üniversitesi
Görünmeyeni Araştırmak: Hidrojenin Parıltısında Gizli İpuçları
Prof. Barkana şöyle açıklıyor: “NASA’nın yeni James Webb uzay teleskobu, Büyük Patlama’dan yaklaşık 300 milyon yıl sonra, erken galaksilerden ışık aldığımız uzak galaksileri keşfetti. Yeni araştırmamız ise daha da eski ve daha gizemli bir dönemi, yani Büyük Patlama’dan sadece 100 milyon yıl sonrasını inceliyor: Kozmik Karanlık Çağlar.
“Bilgisayar simülasyonları, Evren’deki karanlık maddenin yoğun kümeler oluşturduğunu ve bu kümelerin daha sonra ilk yıldızların ve galaksilerin oluşumuna yardımcı olacağını öngörüyor. Bu külçelerin tahmini boyutu, karanlık maddenin bilinmeyen özelliklerine bağlıdır ve bu nedenle bu özellikleri aydınlatmaya yardımcı olabilir, ancak doğrudan görülemezler. Ancak bu karanlık madde kümeleri hidrojen gazını içine çekerek daha güçlü radyo dalgaları yaymasına neden oldu. Tüm bunların kümülatif etkisinin, gökyüzündeki ortalama radyo yoğunluğunu ölçen radyo antenleriyle tespit edilebileceğini öngörüyoruz.”
Evrenin İlk Sinyallerine Uyum
Kozmik karanlık çağlardan gelen bu radyo sinyali nispeten zayıf olmalı, ancak gözlemsel zorlukların üstesinden gelinebilirse, karanlık maddenin doğasını test etmek için yeni yollar açacaktır.
Kısa bir süre sonra, kozmik şafak olarak bilinen dönemde ilk yıldızlar oluştuğunda, yıldız ışıklarının radyo dalgası sinyalini güçlü bir şekilde güçlendirdiği tahmin edilmektedir. Bu sonraki dönemden gelen sinyalin gözlemlenmesi daha kolay olmalı ve bu, Dünya’daki teleskoplar kullanılarak yapılabilir, ancak yıldız oluşumunun tüm karmaşıklığıyla etkisi göz önüne alındığında, radyo ölçümlerinin yorumlanması daha zor olacaktır.
Ancak bu durumda, gökyüzündeki radyo dalgalarının eksiksiz bir haritasını çıkarmaya çalışan ve aynı karanlık madde kümelerinin varlığını da ortaya çıkarması gereken güçlü ve zayıf emisyon örüntülerini arayan büyük radyo teleskop dizilerinden potansiyel olarak çok sayıda tamamlayıcı bilgi elde edilebilir. Prof. Barkana, şu anda Avustralya’da konuşlandırılan 80.000 radyo anteninden oluşan devasa bir diziyi içeren Kare Kilometre Dizisi (SKA) adlı en büyük uluslararası işbirliğinin bir parçası.
Karanlık Maddenin Gizemlerine Yeni Bir Pencere
Araştırmacılar, bulguların karanlık maddenin bilimsel olarak anlaşılması açısından çok önemli olabileceğini değerlendiriyor. Günümüz Evreni’nde, karanlık maddenin yıldızlar ve galaksilerle etkileşime girmesi milyarlarca yıl sürdü ve bu da özelliklerinin çözülmesini zorlaştırdı. Buna karşılık, erken Evren’deki bozulmamış koşullar, astrofizikçiler için potansiyel olarak mükemmel bir laboratuvar sunuyor.
Prof. Barkana şu sonuca varıyor: “Tıpkı eski radyo istasyonlarının yerini web siteleri ve podcast’ler sunan daha yeni teknolojiler alırken, gökbilimciler de radyo astronomisinin kapsamını genişletiyor. Bilim insanları yeni bir gözlem penceresi açtıklarında, genellikle şaşırtıcı keşifler ortaya çıkar. Fiziğin kutsal kasesi, Evren’deki maddenin çoğunu oluşturduğunu bildiğimiz, ancak doğası ve özellikleri hakkında fazla bir şey bilmediğimiz gizemli madde olan karanlık maddenin özelliklerini keşfetmektir. Anlaşılabilir bir şekilde, gökbilimciler erken Evren’in kozmik radyo kanallarını dinlemeye başlamak için can atıyorlar.”
Kaynak: https://scitechdaily.com
Antarktika Buzunun Derinliklerinden Gelen Esrarengiz Radyo Sinyalleri Ne Anlatıyor?