Evren Neden Yapılmıştır

Evren neden yapılmıştır



Protonlar, Nötronlar ve Elektronlar: Yaşam Kadrosu

Siz, bu bilgisayar, soluduğumuz hava ve uzak yıldızlar, hepsi protonlar, nötronlar ve elektronlardan yapılmıştır Protonlar ve nötronlar, çekirdekler içinde birbirine bağlıdırlar ve atomlar elektronların tam bir takımı ile çevrili çekirdeklerdir Hidrojen bir proton ve bir elektrondan müteşekkildir Helyum iki proton, iki nötron ve iki elektrondan müteşekkildir Karbon altı proton, altı nötron ve altı elektrondan müteşekkildir Demir, kurşun ve uranyum gibi daha ağır elementler daha çok sayıda proton, nötron ve elektron bile içermektedirler Astronomlar protonlar, nötronlar ve elektronlardan yapılmış tüm maddeleri "baryonik madde" olarak adlandırmaktan hoşlanırlar

Yaklaşık on yıl öncesine dek, astronomlar evrenin hemen hemen tamamen bu "baryonik madde"den, olağan maddeden oluştuğunu düşünmekteydiler Ancak, geçmiş on yılda, evrende göremediğimiz bir şeyler, belki de yeni bir madde formu olduğu gibi fikirleri toplayan daha fazla delil vardır

Karanlık Madde Gizemi

Yıldızların ve gazın hareketlerini ölçerek, astronomlar galaksileri "tartabilirler" Kendi güneş sistemimizde, Güneşin kütlesini ölçmek için Dünyanın Güneş etrafındaki hızını kullanabiliriz Yerküre, Güneş etrafında saniyede 30 kilometre (kabaca saatte altmış bin mil) hızla dolaşmaktadır Eğer Güneş dört kat daha kütleli olsaydı, o zaman Yerkürenin yörüngesinde kalabilmesi için Güneş etrafında saniyede 60 kilometre hızla dönmesi gerekecekti Güneş, Samanyolu etrafında saniyede 225 kilometre hızla hareket etmektedir Bu hızı (ve diğer yıldızların hızlarını) galaksimizin kütlesini ölçmek için kullanabiliriz Benzer olarak, uzak galaksilerdeki gaz ve yıldızların radyo ve optik gözlemleri astronomların bu sitemlerdeki kütlenin dağılımını belirlemelerine imkan vermektedir

Kendimizinki dahil astronomların galaksiler için buldukları kütle, kabaca bir Galaksideki yıldızlar, gaz ve toz ile birlikte olabilen kütlesinden on kat daha büyük olur Bu kütle farkı yerçekimsel mercek gözlemleri ile, Einstein tarafından öngörülen ışığın kırılması ve onun genel görelilik kuramı ile doğrulanabilir

Bir Yerçekimsel Merceğin HST Görüntüsü

Arka zemin galaksilerinin ön zemin kümeleri tarafından nasıl bozulduğunu ölçerek, astronomlar kümedeki kütleyi ölçebilirler Küme içindeki kütle görünür yıldızlar, gaz ve tozda sonuca varılan beş kat daha büyük olan kütleden daha fazladır

Karanlık Madde için Adaylar

Yerçekimsel bir çekim gücü uygulayan fakat ışığı ne yayan ne de emen bu gizemli materyal, "karanlık madde"nin doğası nedir? Astronomlar bunu bilmemektedir

· Kahverengi Cüceler: eğer bir yıldızın kütlesi Güneşimizinkinin yirmide birinden daha az ise, çekirdeği ne hidrojeni ne de döteryumu yakacak yeterli sıcaklıkta değildir, böylece sadece kendi yerçekimsel büzülmesinden dolayı parlamaktadır Yıldızlar ve gezegenler arasında bulunan bu donuk cisimler teleskoplarımızla doğrudan bulabileceğimizi kadar parlak değildirler Kahverengi Cüceler ve benzer cisimler astronomlar tarafından MACHO'lar (Ağır Sıkışmış Haleli Cisimler) lakabı ile anılırlar Bu MACHO'lar yerçekimsel mercek denemeleri ile potansiyel olarak tespit edilebilirler Eğer karanlık madde çoğunlukla MACHO'lardan oluşmuşsa, o zaman baryonik maddenin evrenin kütlesinin çoğunu tamamlaması muhtemeldir

· Süpermasif Kara Delikler: bunların uzak yıldızsı nesneler güç verdiği düşünülmektedir Bazı astronomlar karanlık maddeyi ihtiva eden çok sayıda kara deliğin olabileceğinden şüphelenmektedirler Bu kara delikler aynı zamanda onların mercek etkileri vasıtasıyla potansiyel olarak tespit edilebilir

· Yeni Madde Formları: doğanın esas kuvvetlerini ve maddenin bileşimini anlamaya çalışan bilim adamları, parçacık fizikçileri, yeni kuvvetler ve yeni parçacık tipleri olduğunu tahmin etmektedirler "Süper çarpışanları" yapmak için birincil motivasyonlardan biri bu maddeyi laboratuarda üretmeye çalışmaktır Büyük Patlamayı takip eden ilk anlarda evren çok yoğun ve sıcak olduğundan, evrenin kendisi mükemmel bir parçacık hızlandırıcıdır Evren bilimciler, karanlık maddenin Büyük Patlamadan kısa süre sonra ortaya çıkmış parçacıklardan yapıldığını tahmin etmektedirler Bu parçacıklar olağan "baryonik madde"den çok farklı olacaktır Evren bilimciler bu varsayıma dayalı parçacıkları, (Zayıf Olarak Etkileşen Kütlesel Parçacıklar için) WIMP'ler ya da "baryonik olmayan madde" olarak adlandırıyorlar

MAP ve Karanlık Madde

Kozmik mikrodalga fon dalgalanmalarının doğru ölçümlerini yaparak, MAP, evrenin yoğunluğu ve bileşimi dahil Büyük Patlama modelinin temel parametrelerini ölçebilecektir Eğer galaksilerin kökeni ve oluşumu ve büyük ölçekli yapılar hakkındaki fikirlerimiz doğruysa, o zaman MAP baryonik ve baryonik olmayan maddenin yoğunluğunu % 5'ten daha iyi bir doğrulukla ölçebilecektir Aynı zamanda baryonik olmayan maddenin bazı özelliklerini de belirleyebilecektir: baryonik olmayan maddenin kendisi, kütlesi ve olağan madde ile etkileşimleri, tümü kozmik mikrodalga fon dalgalanma spektrumunun (tayfının) ayrıntılarını etkilemektedir

Diğer İlginç Siteler ve Daha Fazla Okuma:

Karanlık madde üzerine:

· Berkeley'deki Parçacık Astrofizik Merkezi'ndeki karanlık madde ana sayfasını ziyaret edin

· Karanlık maddeler ve Büyük Patlama üzerine popüler kitaplar listesi

· Karanlık madde için araştırma üzerine David Spergel tarafından yeni bir tanıtıcı html makalesi Bu makale fizik öğrencilerine yöneliktir ve JN Bahcall ve JP Ostriker tarafından düzenlenmiş "Astrofizikte Bazı Göze Çarpan Problemler"de çıkacaktır

MACHO'lar üzerine:

· OGLE ana sayfası: MACHO'ları araştıran deneylerden biri Avrupalılar için daha hızlı bir site

· MACHO ana sayfası: MACHO'lar için araştırma The Berkeley/Livermore/Australia

Yerçekimsel mercek üzerine:

· HST Yerçekimsel Mercek Ana Sayfa