g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Karanlık maddeden farklı! Evren kayıp maddesini nerede saklıyor?

Brocade Garden: Bu makale astrofizik içindir

Gökbilimciler onlarca yıldır görmezden gelinmesi zor bir şey aramak için harcadılar: evrendeki "sıradan" maddenin yaklaşık üçte biri. NASA'nın Chandra X-ray Gözlemevi'ndeki yeni keşifler, gökbilimcilerin bu zor kayıp malzeme kütlesini bulmalarına yardımcı olmuş olabilir. Bağımsız ve güvenilir gözlemlerle, bilim adamları Büyük Patlama'dan sonra sıradan madde miktarını (yani hidrojen, helyum ve diğer elementler) güvenle hesapladılar. İlk birkaç dakika ile yaklaşık bir milyar yıl arasında, sıradan maddelerin çoğu kozmik toz, gaz, yıldızlar, gezegenler ve diğer gök cisimleri haline geldi ve teleskoplar bunları mevcut evrende görebilir. Sorun şu ki, gökbilimciler bugün evrendeki tüm sıradan maddelerin kütlelerini topladığında, maddenin yaklaşık üçte birinin keşfedilememesi (bu eksik madde, hala gizemli olan karanlık maddeden farklıdır).

Brocade Park-Bilimin Popülerleştirilmesi: Bir görüş, galaksiler arası boşlukta, eksik malzemenin ılık (sıcaklık 100.000 Kelvin'den az) ve sıcak (sıcaklık 100.000 Kelvin'den yüksek) gazdan oluşan devasa bir "zincir" halinde toplandığıdır. Veya "ipek". Bu iplikçiklere gökbilimciler tarafından "sıcak yıldızlararası ortam" denir. Optik teleskoplar onları gözlemleyemez, ancak ultraviyole ışık altında filamentlerde bir miktar sıcak gaz tespit edilmiştir. Yeni bir teknik kullanarak araştırmacılar, Chandra ve diğer teleskoplardan gelen verilere dayanarak, sıcak yıldızlararası ortamın termal bileşimi için yeni ve güçlü kanıtlar buldular. Cambridge, Massachusetts | Harvard Smithsonian Center'dan (CfA) Orsolya Kovacs şunları söyledi: Bu eksik malzemeleri bulursak, astrofizikteki en büyük sorunlardan birini çözebiliriz. Evren yıldızları, gezegenleri ve bizi oluşturan bu kadar çok maddeyi nerede saklıyor?

Resim: Chandra X-ray Merkezi

Gökbilimciler, kuasarların yolu boyunca sıcak gaz iplikçiklerini bulmak ve incelemek için Chandra'yı kullanır. Kuasarlar, hızla büyüyen süper kütleli kara deliklerden güç alan parlak bir x-ışını kaynağıdır. Bu kuasar, Dünya'dan yaklaşık 3,5 milyar ışıkyılı uzaklıkta. Sıcak yıldızlararası ortamın sıcak gaz bileşimi bu iplikçiklerle ilişkiliyse, kuasarın bazı x-ışınları sıcak gaz tarafından absorbe edilecektir. Bu nedenle, Chandra tarafından tespit edilen kuasarların X ışınlarında sıcak gaz imzalarının özelliklerini arayın. Bu yaklaşımın bir zorluğu, yıldızlararası sıcak ortam tarafından emilen sinyalin, kuasar tarafından yayılan toplam x-ışını miktarına kıyasla zayıf olmasıdır. Farklı dalga boylarındaki tüm x-ışınları spektrumunu araştırırken, bu zayıf soğurma özelliğini (sıcak yıldızlararası ortamın gerçek sinyali) rastgele dalgalanmalardan ayırt etmek zordur. Kovac ve ekibi bu sorunun üstesinden geldi ve aramalarını röntgen spektrumunun belirli kısımlarına odaklayarak yanlış alarm olasılığını azalttı.

Işık yolu, fotoğraf: NASA / CXC / K. Williamson, Springel ve diğerleri

Öncelikle, kuasarın görüş hattına yakın galaksileri tanımlayın.Bu galaksiler, ultraviyole verileriyle tespit edilen sıcak vücut alanıyla Dünya'dan aynı uzaklıktadır. Bu teknikle kuasar ile aramızdaki 17 olası iplik tespit edilmiş ve aralarındaki mesafe elde edilmiştir. Evrenin genişlemesi nedeniyle, ışık hareket ederken gerilecek ve bu filamentlerdeki malzeme tarafından x-ışınlarının emilimi daha kırmızı dalga boylarına kaydırılacaktır. Bu yer değiştirmenin büyüklüğü, filamana olan bilinen mesafeye bağlı olduğundan, araştırma ekibi, spektrumdaki yıldızlararası ortamın ani sıcak soğurmasını nerede arayacağını biliyordu. Ayrıca CfA ortak yazarı Akos Bogdan'dan (Akos Bogdan) şöyle dedi: Teoride, teknolojimiz Afrika'nın uçsuz bucaksız düzlüklerinde nasıl etkili bir hayvan araması yapılacağına benziyor. Hayvanların su içmesi gerektiğini biliyoruz, bu yüzden önce Çukura bakmak mantıklı.

Araştırmacılar, arama aralığını daraltırken, zayıf x-ışını emilimi sorununun da üstesinden gelmelidir. Bu nedenle, 17 filamentin spektrumlarını bir araya getirerek sinyali geliştirdiler ve 5.5 günlük bir gözlemi neredeyse 100 günlük veriye dönüştürdüler. Bu teknoloji sayesinde, oksijenin özellikleri tespit edilerek, yaklaşık 1 milyon Kelvin sıcaklıkta bir gazda bulunduğunu gösterir. Araştırmacılar, bu oksijen gözlemlerinden tüm elementleri çıkararak ve gözlemlenen bölgelerden yerel evreni çıkararak toplam eksik madde miktarının açıklanabileceğini söylediler. Bu özel durumda, en azından eksik malzeme bir hevesle gizlenmişti. Ayrıca CfA'nın ortak yazarı Randall Smith şunları söyledi: Eksik bazı materyalleri bulduğumuz için çok mutluyuz. Gelecekte, bu uzun süredir devam eden gizemin nihayet çözüldüğünü doğrulamak için aynı yöntemi diğer kuasar verilerine de uygulayabiliriz.