Bilim İnsanları Kozmik Yapıların 3B Modellerini Oluşturmak İçin Bir Teknik Geliştirdi
Onlarca yıldır gökbilimciler, çeşitli dalga boylarında kozmosun görüntülerini yakalamak için güçlü aletler kullandılar. Bunlara, görünür ışığın gözlemlendiği optik görüntüler, radyo ve kızılötesinden x-ışını ve gama ışını dalga boylarına kadar uzanan görünmeyen radyasyonu yakalayan görüntüler dahildir.
Ancak, bu iki boyutlu görüntüler bilim insanlarının nesnelerin üç boyutta nasıl göründüğünü çıkarımına izin vermemektedir. Bu görüntüleri 3 boyutlu bir alana dönüştürmek, Evrenimizi yönlendiren fiziğin daha iyi anlaşılmasına yol açabilir.
Minnesota Üniversitesi Astrofizik Enstitüsü (MIfA) liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, yakın zamanda yapılan bir çalışmada radyo astronomi için yeni bir teknik geliştirdiğini duyurdu.
Bu ilk teknik, radyo görüntülerini gökbilimcilerin kozmik yapıların neye benzediğine dair daha iyi bir fikir edinmelerini sağlayan üç boyutlu “Pseudo3D küpler” halinde yeniden yapılandırıyor. Bu teknik, galaksilerin, büyük kara deliklerin, jet yapıların ve Evrenin nasıl çalıştığına dair daha iyi bir anlayışa yol açabilir.
Çalışmaya Minnesota Astrofizik Enstitüsü’nden Prof. Lawrence Rudnick liderlik etti. Rudnick’e Avustralya Üniversitesi, Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO), Radyo Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü, Meksika Üniversitesi, Jodrell Bank Astrofizik Merkezi ve Kavli Parçacık Astrofiziği ve Kozmoloji Enstitüsü’nden meslektaşları katıldı.
Ekip, 3D modelleme araçlarını geliştirmek için belirli bir yönde titreşen polarize radyo ışığına baktı. Araştırma ekibi daha sonra ışığın polarizasyonunun manyetik alanın izdüşümüne orantılı olarak yayılma yönü boyunca döndüğü “Faraday dönüşü” adı verilen etkiyi hesaba kattı.
Michael Faraday adıyla anılan ışık ve elektromanyetizmanın ilişkili olduğuna dair olan bu etki ilk deneysel kanıttı. Radyo dalgalarının, dönüş durumunda ne kadar malzemeden geçtiklerine bağlıdır.
Bu teknikle ekip, Avustralya Kare Kilometre Dizisi Pathfinder Teleskobu (ASKAP) ve MeerKAT radyo teleskopları tarafından elde edilen çeşitli radyo görüntü örneklerini inceledi.
Radyo ışığının her bir parçasının ne kadar uzağa gittiğini tahmin edebildiklerini ve bu sayede milyonlarca ışık yılı uzaklıkta gerçekleşen olayların 3B modelini oluşturabildiklerini buldular. Bu teknik ayrıca ekibin, ilk kez, göreli jetlerin görüş hattı yöneliminin nasıl belirlenebileceğini göstermesine olanak tanıdı.
Ayrıca M87 galaksisinin kalbindeki süper kütleli kara deliği (SMBH) incelediler. Tekniklerini kullanarak ekip, fırlatılan malzemenin kozmik rüzgarlar ve uzay havasıyla nasıl etkileşime girdiğini gösterebildi.
Ayrıca uzaydaki kozmik jetlerin manyetik alan yapılarını analiz ettiler. Konuyla ilgili Rudnick, “Nesnelerin şekillerinin, sadece 2 boyutlu bir alanda bakarak edindiğimiz izlenimden çok farklı olduğunu gördük. Tekniğimiz, bu egzotik nesneler hakkındaki anlayışımızı önemli ölçüde değiştirdi.”
“Bu şeylerin nasıl çalıştığına dair önceki fizik modellerini yeniden gözden geçirmemiz gerekebilir. Şüphesiz, gelecekte bazı nesnelerin 2 boyutlu olarak düşündüğümüz gibi görünmeyeceğine dair birçok sürprizle karşılaşacağız” dedi.
Ekip, polarize ışık kaynaklarının tüm önceki analizlerini yeniden değerlendirmek için bu tekniğin kullanılmasını öneriyor. Ayrıca, bu tekniğin dünyadaki yeni nesil teleskoplar tarafından çekilen görüntülere uygulanmasını umuyorlar.
Buna, tesisi yaklaşık 2 bin çanağa genişletecek ve onu dünyadaki diğer tüm radyo teleskoplarından 50 kat daha hassas ve 10 bin kat daha hızlı hale getirecek olan yeni Kare kilometre Dizisi (SKA-Phase2) projesi de dahildir.
