Sadece tek bir evrenimiz var ama sonuçta epeyce büyük! Bilim insanlarının gerçek evrenimizle yapamayacaklarını yapay yeni evrenler inşa ederek yaptıkları takdirde öğreneceğimiz çok şeyler var.
Yarattıkları evrenler gerçek değil ama kozmosu anlamamıza yardımcı olacak önemli araçlar. Araştırmacılardan oluşan iki ekip yakın zamanda, Nancy Grace Roman Uzay Teleskopunun (NGRST) evrenin uzak geçmişini açığa çıkarmak ve bize olası geleceklere dair bir fikir vermek için bu simülasyonlardan birkaçını yarattı.
Yüzbinlerce gökada içeren bu simüle edilmiş NGRST derin alan görüntüsü, teleskopun planlanan araştırmasının yalnızca yüzde biridir. Galaksilerden kırmızı olanlar daha uzakta ve beyaz olanlar daha yakındadır.
Birleştirilmiş galaksi ve karanlık madde modellerine dayanana bu simülasyon bilim insanlarının birlikte çalışarak diğer teleskoplardan alınan gerçek verilerle kozmik evrimi nasıl inceleyeceklerini planlamalarına yardımcı olacaktır.
NGRST, 2027’de piyasaya sürüldüğünde gökyüzünün büyük bir bölümünü inceleyerek evrenimizin kozmik çağlar boyunca nasıl ve neden dramatik bir şekilde değiştiğine dair çözebileceğimiz şeylere göz atacaktır.
Bu video, simüle edilmiş derin alan görüntüsünde en uzak gökadaları kırmızı olarak göstererek başlıyor. Uzaklaştıkça, çerçeveye daha yakın (sarı ve beyaz) gökada katmanları ekleniyor.
NGRST, gelecekteki araştırmaların gerçek bir parçası olarak evrenin yapısını ve evrimini inceleyip karanlık maddenin haritasını çıkaracak ve evrendeki genişlemenin nedenini açıklamaya çalışan önde gelen teoriler arasında ayrım yapacaktır.
Geçmişi görmek
Uzaya bakmak, bir zaman makinesi kullanmak gibidir. Bunun nedeni, uzak galaksilerin yaydığı ışığın bize ulaşmasının, yakındaki galaksilerden gelen ışığa göre daha uzun sürmesidir. Daha uzak galaksilere baktığımızda, evreni ışıklarının yayıldığı zamanki haliyle geçmişini görürüz.
Bu, milyarlarca yıl öncesini görmemize yardımcı olabilir. Evrenin farklı yaşlarda neye benzediğini karşılaştırmak, astrofizikçilerin evrenin zaman içinde nasıl değiştiğini anlamalarına yardımcı olacaktır.
Bu animasyon, astronomların gelecekteki NGRST’nin derin alan gözlemleriyle yapabilecekleri bilim türünü gösteriyor. Araya giren galaksi kümelerinin ve karanlık maddenin çekim gücü, uzaktaki nesnelerden gelen ışığı mercekleyerek, görünümlerini bozabilir. Gökbilimciler, bu çarpık ışığı inceleyerek, yalnızca görünür madde üzerindeki çekim etkileri aracılığıyla dolaylı olarak ölçülebilen, anlaşılması zor karanlık maddeyi inceleyebilirler. Ayrıca, mercekleme ışıklarını büyüttükleri en uzak galaksileri görmeyi kolaylaştırır.
Simülasyon NGRST’nin uzaydaki doğal büyüteçler sayesinde zamanda daha da gerileri nasıl görebileceğini gösteriyor. Devasa gökada kümeleri o kadar büyüktür ki uzay-zaman dokusunu bükerler tıpkı bir topu bir ağın üzerine bıraktığınızda bir kuyu oluşturduğu gibi.
NGRST, karanlık madde kümeleri gibi küçük kütlelerin bile uzak galaksilerin görünümünü nasıl çarpıttığını görmek için bu fenomeni kullanacak kadar hassastır. Bu özellik, karanlık maddenin neden yapılabileceğine dair olan adayları eksiltmeye yardımcı olacaktır.
Derin kozmosun bu simüle edilmiş görünümünde, her nokta bir galaksiyi temsil ediyor. Üç küçük kare Hubble Uzay Teleskopunun (HST) görüş alanını gösteriyor ve her biri sentetik evrenin farklı bir bölgesini ortaya koyuyor. NGRST, tüm uzaklaştırılmış görüntü kadar geniş bir alanı hızlı bir şekilde inceleyebilecek ve bu da bize evrenin en büyük yapılarına dair bir fikir verecektir.
Evreni milyarlarca yılda inşa etmek
Ayrı bir simülasyon, NGRST’nin 10 milyar yıldan fazla olan kozmik tarih boyunca neler görmeyi bekleyebileceğini gösteriyor. Evrenin nasıl çalıştığına dair mevcut anlayışımızı temsil eden bir galaksi oluşum modeline dayanmaktadır. NGRST’nin gerçek gözlemler sağladığında bu modeli test edebileceği anlamına geliyor.
Simüle edilmiş evrenin bu yandan görünümünde, her nokta, bir galaksiyi temsil ediyor. Farklı dönemlerden kesitler, NGRST’nin kozmik tarih boyunca evreni nasıl görebileceğini gösteriyor. Gökbilimciler, kozmik evrimin bugün gördüğümüz ağ benzeri yapıya nasıl yol açtığını anlamak için bu tür gözlemleri kullanacaklar.
Bu simülasyon aynı zamanda NGRST’nin evrendeki son derece büyük yapıların zaman içinde nasıl inşa edildiğini öğrenmemize yardımcı olacağını gösteriyor. Evren doğduktan sonra yüz milyonlarca yıl boyunca, neredeyse tamamen aynı yüklü parçacıklar deniziyle doluydu.
Bugün, milyarlarca yıl sonra, yüz milyonlarca ışık yılı uzayan görünmez karanlık madde iplikleri boyunca kümeler halinde parlayan galaksiler ve galaksi kümeleri var. Tüm parlayan iplikçikler arasında geniş “kozmik boşluklar” bulunuyor.
Gökbilimciler, evrenin ilk günleri ile günümüz arasındaki bazı noktaları birleştirdiler, ancak büyük resmi görmek zordur. NGRST’nin geniş uzay görüşü, evrenin ağ benzeri yapısını ilk kez hızlı bir şekilde görmemize yardımcı olacaktır. Bu, HST veya James Webb Uzay Teleskopunun (JWST) onlarca yılını alacak bir şeydir!
Bilim insanları ayrıca evrenin farklı dilimlerini görüntülemek ve tüm anlık görüntüleri zamanında bir araya getirmek için NGRST’i kullanacaklar. Evrenin nasıl büyüyüp gelişerek bugünkü haline geldiğini öğrenmek ve nihai kaderi hakkında ipuçları bulmak için sabırsızlanıyoruz.
Uzay ve zamana dağılmış milyonlarca simüle edilmiş galaksiyi içeren bu görüntü, HST (beyaz) ve NGRST’nin (sarı) tek bir anlık görüntüde yakalayabildiği alanları gösteriyor. Görüntüde gösterilen tüm bölgenin aynı derinlikte haritasını çıkarmak HST’nin yaklaşık 85 yılını alacaktı, ancak NGRST bunu sadece 63 günde yapabiliyor.
NGRST, evrenin panoramik görüntüsünü uzaydaki bir bakış açısıyla birleştirerek, kozmosu daha önce hiçbir teleskopun yapamadığı şekilde keşfedecektir. Gönderdiği her resim, HST veya JWST bir seferde görebileceğinden en az yüz kat daha büyük alanları görmemizi sağlayacaktır.
