Desi evrenimizdeki en büyük 3D kartı bugüne kadar yarattı
(Resim: Claire Lamman/Desi)
Gizemli karanlık enerji sabit görünmüyor. Evren hakkındaki anlayışımız bir değişimle karşı karşıya mı? Konuklar için bir gönderi.
Büyük Rus fizikçisi ve Nobel Lev Landau Ödülü bir keresinde şöyle dedi: “Kozmologlar genellikle yanlış, ama asla şüphe asla”. Evrenin tarihini keşfedersek, her zaman yanılma olasılığı vardır, ancak araştırmamızda cesaret kırılmamalıyız.
Evrenin 3D Kağıdı
Birkaç gün önce, Arizona'daki Mayall teleskopuna kurulmuş olan Dark Energy Specstroskope Aracının (DISI) devrimci keşiflerinin duyurulduğu yeni bir basın açıklaması yayınlandı.
15 milyon galaksinin pozisyonlarını içeren bu tam pıtırtı, şimdiye kadar evrenin en büyük üç boyutlu haritalamasıdır. Sınıflandırmak için: Desi kataloğunun en uzak galaksilerinin ışığı, evrenin yaşının yaklaşık beşte birine sahip olduğu on bir milyar yıl önce gönderildi.
Desi araştırmacıları, gökbilimcilerin “bariyonik akustik salınımlar” olarak tanımladığı galaksinin dağılımının bir özelliğini incelediler. Evrenin ve süpernova'nın gözlemleriyle karşılaştırarak, evrenimizin genişlemesine rehberlik eden gizemli güç olan karanlık enerjinin evren tarihinde sabit olmadığından şüphelenebildiniz.
Bir şeylerin iyimser bir vizyonu, karanlık maddenin ve karanlık enerjinin doğasının er ya da geç keşfedileceğidir. Desi'nin sonuçlarıyla ilgili ilk sezgiler en azından küçük bir umut ışığı verir.
Kozmolojinin “yeniden icadı”
Ama o da olamazdı. Anlayışımızda ilerleme kaydetmeden aramaya devam ediyor olabiliriz. Bu yüzden sadece araştırmamızı değil, aynı zamanda tüm kozmolojiyi de yeniden düşünmeliyiz. Tamamen işe yarayan tamamen yeni bir kozmolojik model bulmalıyız, ancak bu tutarsızlığı da açıklayabilir. Açıkçası büyük bir görev olurdu.
Bilimle ilgilenen birçok kişi için bu heyecan verici, belki de devrimci bir perspektiftir. Ancak kozmoloji ve bilimin bir bütün olarak yeniden icat edilmesi, kitapta olduğu gibi yeni değil Bilimin yeniden icat edilmesi Tartışıldı.
İki sayı arayışı
Zaten 1970'de Allan Sandage, bizi kozmik genişlemenin doğası konusuna verilen yanıtlara yaklaştıran iki sayı belirttiği çok atıfta bulunulan bir makale yazdı. Amacı bu sayıları ölçmek ve kozmik dönemle nasıl değiştiklerini öğrenmekti. Bu sayılar Hubble Costant, H₀ ve Time Gecikme, Q₀ parametreleridir.
Bu iki sayının ilki, evrenin genişleme hızını gösterir. İkincisi yerçekimi parametresidir: bir cazibe olarak, kozmik genişlemenin şiddeti kontrast olmalıdır. Bazı veriler, önlemi ikinci SANDEGE Q₀ olan Hubble-Lemaître yasasından bir sapma göstermiştir.
1997 yılına kadar, Hubble'ın ucundan önemli sapmalar Saul Perlmutter'in Kozmoloji Projesi'ne ve SN High-Z araştırma ekibine Adam Riess ve Brian Schmidt yönetiminde keşiflere ulaştı. Bu projelerin amacı uzak galaksilerde süpernova aramak ve takip etmekti.
Bu projeler, Hubble Lemaître yasasının basit düz çizgisinden önemli bir sapma buldu, ancak önemli bir farkla: Evrenin uzantısı yavaşlamak yerine hızlandırıldı. Perlmother, Riess ve Schmidt, bu sapmayı Einstein'ın Yunanca Lambda, λ harfi ve gecikme parametresine bağlı olduğu kozmolojik sabitine bağladılar.
2011 yılında çalışmalarından dolayı Nobel Fizik Ödülü'nü aldılar.
Karanlık Enerji: Evrenin yüzde 70'i
Şaşırtıcı bir şekilde, karanlık enerji olarak da adlandırılan bu lambda maddesi, evrenin baskın bileşenidir. Evrenin kapsamını o kadar hızlandırdı ki yerçekimini aşacak ve evrenin toplam yoğunluğunun neredeyse yüzde 70'ini temsil ediyor.
Kozmolojik sabit λ'nın çok azını veya hiçbirini biliyoruz. Bunun bir sabit olduğunu bile bilmiyoruz. Einstein, ilk kez ilk kozmolojik modelinin 1917'de genel görelilik teorisinden türetildiğinde sabit bir enerji alanı olduğunu, ancak çözümü genişletilmediğini veya sözleşmeler olduğunu söyledi. Statik ve değişmezdi, bu yüzden alanın sabit olması gerekiyordu.
Bu sabit alanı içeren daha sofistike modeller oluşturmak daha kolaydı: Einstein'ın arkadaşı Belçika fiziği Georges Lemaître'den türetildi. Bugün standart kozmoloji modelleri Lemaîtres'e dayanmaktadır ve soğuk karanlık madde (λCDM) için λ modelleri olarak adlandırılmaktadır.
Sadece DSI ölçümleri bu modelle tamamen tutarlıdır. Bununla birlikte, bunları kozmik mikrodalga ve süpernova gözlemleriyle birleştirirseniz, kozmik dönemde değişen karanlık enerjiyi içeren ve (belki de) artık gelecekte baskın olmayacak en iyi model elde edilir. Kısacası, bu kozmolojik sabitin karanlık enerjiyi açıklamadığı anlamına gelir.
Büyük Creak
1988'de Nobel Fizik 2019 Ödülü'nü kazanan PJE Peebles ve Bharat Ratra, zaman içinde değişen kozmolojik bir sabit olduğu olasılığı hakkında bir makale yazdı. Bu belgeyi yayınladıklarında, λ hakkında ciddi bir görüş yoktu.
Bu ilginç bir öneri. Bu durumda, mevcut hızlandırılmış genişleme aşaması geçici olacaktır ve gelecekte bir noktada sona erecektir. Kozmik tarihteki diğer aşamaların bir başlangıcı ve bir sonu vardı: enflasyon, radyasyonla adanmış yaş, yaşa adanmış yaş vb.
Bu nedenle karanlık enerjinin mevcut alanı kozmik dönemde azalabilir, bu da kozmolojik bir sabit olmadığı anlamına gelir. Yeni paradigma, evrenin mevcut genişlemesinin nihayet bir “büyük patlama” na dönüşebileceğini ima eder.
Ayrıca oku
Daha Fazla Göster
Daha az belirti
Diğer kozmologlar, “olağanüstü ifadelerin olağanüstü kanıt gerektirdiğini” keşfeden en azından Carl Sagan daha dikkatli. Aynı sonuca yol açan birkaç bağımsız testin olması önemlidir. Henüz çok uzakta değiliz.
Yanıtlar, sadece Desi'den değil, aynı zamanda büyük ölçekli galaksinin haritalanması yoluyla karanlık enerjinin doğasını aramayı hedefleyen Euclid ve J-Pas'tan da mevcut projelerden gelebilir.
Kozmosun işleyişi hala tartışmaya devam ederken, bir şey kesindir: Kozmoloji büyüleyici bir zamanla karşı karşıyadır.
Bernard JT Jones Emeritus profesörü, Groningen Üniversitesi (Hollanda).
Locia Verde Barselona Üniversitesi'nin (İspanya) ICCUB'unda Kozmoloji Icrea profesörüdür.
Vicent J. Martínez Valencia Üniversitesi (İspanya) Astronomi ve Astrofizik Profesörü ve aynı kurum Astronomi Gözlemevi üyesidir.
Virginia L Trimble California Üniversitesi, Irvine (ABD) 'de fizik ve astronomi öğretmenidir.
Bu metin ilk kez İngilizce konuşmada ortaya çıktı ve Creative Commons lisansına tabidir.
(Resim: Claire Lamman/Desi)
Gizemli karanlık enerji sabit görünmüyor. Evren hakkındaki anlayışımız bir değişimle karşı karşıya mı? Konuklar için bir gönderi.
Büyük Rus fizikçisi ve Nobel Lev Landau Ödülü bir keresinde şöyle dedi: “Kozmologlar genellikle yanlış, ama asla şüphe asla”. Evrenin tarihini keşfedersek, her zaman yanılma olasılığı vardır, ancak araştırmamızda cesaret kırılmamalıyız.
Evrenin 3D Kağıdı
Birkaç gün önce, Arizona'daki Mayall teleskopuna kurulmuş olan Dark Energy Specstroskope Aracının (DISI) devrimci keşiflerinin duyurulduğu yeni bir basın açıklaması yayınlandı.
15 milyon galaksinin pozisyonlarını içeren bu tam pıtırtı, şimdiye kadar evrenin en büyük üç boyutlu haritalamasıdır. Sınıflandırmak için: Desi kataloğunun en uzak galaksilerinin ışığı, evrenin yaşının yaklaşık beşte birine sahip olduğu on bir milyar yıl önce gönderildi.
Desi araştırmacıları, gökbilimcilerin “bariyonik akustik salınımlar” olarak tanımladığı galaksinin dağılımının bir özelliğini incelediler. Evrenin ve süpernova'nın gözlemleriyle karşılaştırarak, evrenimizin genişlemesine rehberlik eden gizemli güç olan karanlık enerjinin evren tarihinde sabit olmadığından şüphelenebildiniz.
Bir şeylerin iyimser bir vizyonu, karanlık maddenin ve karanlık enerjinin doğasının er ya da geç keşfedileceğidir. Desi'nin sonuçlarıyla ilgili ilk sezgiler en azından küçük bir umut ışığı verir.
Kozmolojinin “yeniden icadı”
Ama o da olamazdı. Anlayışımızda ilerleme kaydetmeden aramaya devam ediyor olabiliriz. Bu yüzden sadece araştırmamızı değil, aynı zamanda tüm kozmolojiyi de yeniden düşünmeliyiz. Tamamen işe yarayan tamamen yeni bir kozmolojik model bulmalıyız, ancak bu tutarsızlığı da açıklayabilir. Açıkçası büyük bir görev olurdu.
Bilimle ilgilenen birçok kişi için bu heyecan verici, belki de devrimci bir perspektiftir. Ancak kozmoloji ve bilimin bir bütün olarak yeniden icat edilmesi, kitapta olduğu gibi yeni değil Bilimin yeniden icat edilmesi Tartışıldı.
İki sayı arayışı
Zaten 1970'de Allan Sandage, bizi kozmik genişlemenin doğası konusuna verilen yanıtlara yaklaştıran iki sayı belirttiği çok atıfta bulunulan bir makale yazdı. Amacı bu sayıları ölçmek ve kozmik dönemle nasıl değiştiklerini öğrenmekti. Bu sayılar Hubble Costant, H₀ ve Time Gecikme, Q₀ parametreleridir.
Bu iki sayının ilki, evrenin genişleme hızını gösterir. İkincisi yerçekimi parametresidir: bir cazibe olarak, kozmik genişlemenin şiddeti kontrast olmalıdır. Bazı veriler, önlemi ikinci SANDEGE Q₀ olan Hubble-Lemaître yasasından bir sapma göstermiştir.
1997 yılına kadar, Hubble'ın ucundan önemli sapmalar Saul Perlmutter'in Kozmoloji Projesi'ne ve SN High-Z araştırma ekibine Adam Riess ve Brian Schmidt yönetiminde keşiflere ulaştı. Bu projelerin amacı uzak galaksilerde süpernova aramak ve takip etmekti.
Bu projeler, Hubble Lemaître yasasının basit düz çizgisinden önemli bir sapma buldu, ancak önemli bir farkla: Evrenin uzantısı yavaşlamak yerine hızlandırıldı. Perlmother, Riess ve Schmidt, bu sapmayı Einstein'ın Yunanca Lambda, λ harfi ve gecikme parametresine bağlı olduğu kozmolojik sabitine bağladılar.
2011 yılında çalışmalarından dolayı Nobel Fizik Ödülü'nü aldılar.
Karanlık Enerji: Evrenin yüzde 70'i
Şaşırtıcı bir şekilde, karanlık enerji olarak da adlandırılan bu lambda maddesi, evrenin baskın bileşenidir. Evrenin kapsamını o kadar hızlandırdı ki yerçekimini aşacak ve evrenin toplam yoğunluğunun neredeyse yüzde 70'ini temsil ediyor.
Kozmolojik sabit λ'nın çok azını veya hiçbirini biliyoruz. Bunun bir sabit olduğunu bile bilmiyoruz. Einstein, ilk kez ilk kozmolojik modelinin 1917'de genel görelilik teorisinden türetildiğinde sabit bir enerji alanı olduğunu, ancak çözümü genişletilmediğini veya sözleşmeler olduğunu söyledi. Statik ve değişmezdi, bu yüzden alanın sabit olması gerekiyordu.
Bu sabit alanı içeren daha sofistike modeller oluşturmak daha kolaydı: Einstein'ın arkadaşı Belçika fiziği Georges Lemaître'den türetildi. Bugün standart kozmoloji modelleri Lemaîtres'e dayanmaktadır ve soğuk karanlık madde (λCDM) için λ modelleri olarak adlandırılmaktadır.
Sadece DSI ölçümleri bu modelle tamamen tutarlıdır. Bununla birlikte, bunları kozmik mikrodalga ve süpernova gözlemleriyle birleştirirseniz, kozmik dönemde değişen karanlık enerjiyi içeren ve (belki de) artık gelecekte baskın olmayacak en iyi model elde edilir. Kısacası, bu kozmolojik sabitin karanlık enerjiyi açıklamadığı anlamına gelir.
Büyük Creak
1988'de Nobel Fizik 2019 Ödülü'nü kazanan PJE Peebles ve Bharat Ratra, zaman içinde değişen kozmolojik bir sabit olduğu olasılığı hakkında bir makale yazdı. Bu belgeyi yayınladıklarında, λ hakkında ciddi bir görüş yoktu.
Bu ilginç bir öneri. Bu durumda, mevcut hızlandırılmış genişleme aşaması geçici olacaktır ve gelecekte bir noktada sona erecektir. Kozmik tarihteki diğer aşamaların bir başlangıcı ve bir sonu vardı: enflasyon, radyasyonla adanmış yaş, yaşa adanmış yaş vb.
Bu nedenle karanlık enerjinin mevcut alanı kozmik dönemde azalabilir, bu da kozmolojik bir sabit olmadığı anlamına gelir. Yeni paradigma, evrenin mevcut genişlemesinin nihayet bir “büyük patlama” na dönüşebileceğini ima eder.
Ayrıca oku
Daha Fazla Göster
Daha az belirti
Diğer kozmologlar, “olağanüstü ifadelerin olağanüstü kanıt gerektirdiğini” keşfeden en azından Carl Sagan daha dikkatli. Aynı sonuca yol açan birkaç bağımsız testin olması önemlidir. Henüz çok uzakta değiliz.
Yanıtlar, sadece Desi'den değil, aynı zamanda büyük ölçekli galaksinin haritalanması yoluyla karanlık enerjinin doğasını aramayı hedefleyen Euclid ve J-Pas'tan da mevcut projelerden gelebilir.
Kozmosun işleyişi hala tartışmaya devam ederken, bir şey kesindir: Kozmoloji büyüleyici bir zamanla karşı karşıyadır.
Bernard JT Jones Emeritus profesörü, Groningen Üniversitesi (Hollanda).
Locia Verde Barselona Üniversitesi'nin (İspanya) ICCUB'unda Kozmoloji Icrea profesörüdür.
Vicent J. Martínez Valencia Üniversitesi (İspanya) Astronomi ve Astrofizik Profesörü ve aynı kurum Astronomi Gözlemevi üyesidir.
Virginia L Trimble California Üniversitesi, Irvine (ABD) 'de fizik ve astronomi öğretmenidir.
Bu metin ilk kez İngilizce konuşmada ortaya çıktı ve Creative Commons lisansına tabidir.