Hızlı Radyo Patlamaları, Evrenin Genişlemesinin Gizemini Çözmeye Yardımcı Olabilir…
Kozmolojinin en büyük tartışmasında yeni bir oyuncu var
Derin uzayda, muhtemelen manyetik yıldızlar üzerindeki patlamalardan biri gösterilmektedir. Gelen kısa süreli radyo dalga patlamaları, şimdi evrenin genişlemesini ölçmek için kullanılıyor.
Gökbilimciler, yaklaşık bir yüzyıldır evrenin genişleme oranını tartışıyorlar. Bu oranı ölçmek için yeni bir bağımsız yöntem, karar verici oyların artmasına yardımcı olabilir. Hızlı Radyo Patlamaları (FRB’ler), galaksi dışı mesafelerde görülebilen çok kısa ve parlak geçişlerdir. Gökbilimciler ilk kez, FRB adı verilen bu kozmik flaş gözlemlerinden evrenin genişleme hızı olan Hubble sabitini hesapladılar. Ancak, teknik zor, sonuçlar ve ön olan belirsizlikler büyük.
Nihayetinde, yeni yöntemdeki belirsizlikler azaltılabilirse, evrenin fiziğine ilişkin anlayışımızı dengede tutan uzun süredir devam eden tartışmaların çözülmesine yardımcı olabilir. Stanford Üniversitesi astronomu Simon Birrer, “Bu ölçümlerde, özellikle de tespit edilen tekrarlanan FRB’lerin sayısının artmasıyla, gelecek için büyük vaatler görüyorum” diyor.
Gökbilimciler genellikle Hubble sabitini iki şekilde ölçerler. Birincisi, uzak evrende Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra salınan ışık olan kozmik mikrodalga arka planını (CMB) kullanırlar. İkincisi içinse yakın evrendeki süpernovaları ve diğer yıldızları kullanırlar. Ancak şu anda bu yaklaşımlar yüzde birkaç oranında uyuşma göstermemektedir.
GENİŞLEME FRAKSİYONLARI Evren genişliyor – ama ne kadar hızlı? “Mesafe merdiveni” olarak bilinen bir tekniği kullanan bazı ölçümler, evrenin ilk dönemlerine ait tahminlerle uyuşmuyor.
FRB’lerin yeni değeri, her mega parsek (yaklaşık 3,3 milyon ışık yılı) başına uzaklık için saniyede yaklaşık 62,3 km genişleme oranına karşılık gelmektedir. Bu değer diğer yöntemlerden daha düşük olsa da, geçici olarak kozmik mikrodalga arka planından gelen değere daha yakındır.
Stockholm Üniversitesi gökbilimcilerinden Steffen Hagstotz, “Verilerimiz, süpernovalardan bulunanlara kıyasla CMB’lerden bulunanlarla biraz daha fazla uyuşuyor, ancak hata çubuğu yine de büyük, bu yüzden gerçekten hiçbir şey söyleyemiyoruz. Fakat, her şeye rağmen hızlı radyo patlamalarının diğer yöntemler kadar doğru olma potansiyeline sahip olduğunu düşünüyorum” diyor.
Yüksek manyetik alan özellikli nötron yıldızlarından çıkan patlamalar olası bir açıklama olsa da, hiç kimse FRB’lere neyin sebep olduğunu tam olarak bilmiyor. FRB’lerin birkaç milisaniyelik sürede radyo dalgalarını patlattığı aşırı parlaklıkları, onları büyük kozmik mesafelerde görünür kılar ve gökbilimcilere galaksiler arasındaki boşluğu araştırmak için önemli bir yol sağlar.
KOZMİK FOSİL Planck uydusu tarafından gözlemlenen kozmik mikrodalga arka plan ölçümleri, evrenin mevcut genişleme oranını tahmin etmek için kullanılabilen evrendeki en eski ışıkta kalıpları ortaya çıkarır.
Bir FRB sinyali, galaksilerin toz ve gaz içerikli bölgelerinden geçerken, öngörülebilir bir şekilde dağılır ve bu da ışınımlarındaki bazı frekansların diğerlerinden biraz daha geç gelmesine neden olur. FRB ne kadar uzakta olursa, sinyal o kadar fazla dağılır. Bu dağılımın ölçümlerini kullanarak, Hagstotz ve meslektaşları 9 FRB için mesafeleri tahmin ettiler.
Ekip, bu mesafeleri FRB’lere ev sahibi olan galaksilerin Dünya’dan hangi hızlarda uzaklaştıklarıyla karşılaştırarak Hubble sabitini hesapladı. Yeni yöntemdeki en büyük hata, FRB sinyalinin gaz ve toz içeriğinin daha iyi anlaşıldığı galaksiler arası boşluğa girmeden önce kendi galaksisinden çıkarken tam olarak nasıl dağıldığını bilmemekten kaynaklanıyor.
Araştırmacılar. birkaç yüz FRB ile bu belirsizliklerin azaltabileceğini ve süpernovalar gibi diğer yöntemlerle doğruluğun eşleştirebileceğini tahmin ediyorlar. Birrer, “Bu bir ilk ölçüm, mevcut sonuçların daha olgunlaşmış diğer problemler kadar kısıtlayıcı olmaması çok şaşırtıcı değil” diyor.
Yeni FRB verileri yakında geliyor olabilir. Birçok yeni radyo gözlemevi çevrimiçi oluyor ve ‘Kilometre Kare Dizisi’ için önerilenler gibi daha büyük çaplı araştırmalar, her gece on ila binlerce FRB keşfedebilir.
Hagstotz, Hubble sabitini doğru bir şekilde belirlemek için önümüzdeki bir veya iki yıl içinde mesafe tahminlerine sahip yeterli FRB olacağını umuyor. Bu tür FRB verileri, gökbilimcilerin parlak patlamalara neyin sebep olduğunu anlamalarına da yardımcı olabilir. Hagstotz, “Yakında sahip olacağımız yeni olanaklar beni çok heyecanlandırıyor. Gerçekten daha yeni başlıyoruz” diyor.
