Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu

Yazar: Leandro Alegsa

18-05-2022

Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu (CMB radyasyonu), elektromanyetik spektrumun mikrodalga kısmında yer alan ve uzayın her yönünden gelen radyasyondur. En eski bebek evrenimizden geldiği bilinmektedir. Evren çok büyük olduğundan ve ışık hızı sabit olduğundan, CMB ışığının bebek evrenden geldiğinde, tespit edebileceğimiz en eski sinyal olarak geldiğini biliyoruz.

Büyük Patlama sırasında çok fazla yüksek enerjili radyasyon oluşmuştur. Sonra, evren daha büyük ve daha soğuk hale geldi. Bu nedenle, yüksek enerjili fotonlar orijinal enerjilerinin çoğunu kaybetti. Şimdi, sonuç olarak, bu radyasyon elektromanyetik spektrumun mikrodalga kısmındadır (mikrodalga kısmı oldukça düşük enerjiye sahiptir). Kozmik mikrodalga arka planı, Büyük Patlama'dan yaklaşık 380.000 yıl sonra, evrenin şeffaflaştığı zamandan beri hiçbir şeye çarpmadan seyahat eden radyasyondur.

CMB radyasyonunu ilk olarak Arno Penzias ve Robert Wilson tespit etti. Bilim insanları CMB radyasyonunun varlığının, kırmızıya kayma ile birlikte, Büyük Patlama teorisinin doğru olduğuna dair önemli bir kanıt olduğunu düşünmektedir.

Daha sonraki veriler Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından işletilen Planck uzay aracına dayanmaktadır. Kozmik mikrodalga arka planındaki (CMB) farklılıkları mikrodalga ve kızıl ötesi frekanslarda, yüksek hassasiyet ve küçük açısal çözünürlükle gözlemlemek üzere tasarlanmıştır. Uzay aracı çalışmalarını tamamladı, ancak araştırmacılar hala verileri analiz ediyor. Asıl ilgi çekici olan ise:

"Gökyüzünün karşıt yarım kürelerindeki ortalama sıcaklıklarda bir asimetri. Bu durum, standart model tarafından yapılan, Evren'in baktığımız her yönde genel olarak benzer olması gerektiği tahminine ters düşmektedir. Ayrıca, soğuk nokta beklenenden çok daha büyük bir gökyüzü parçasına yayılıyor".

Bunun için herhangi bir açıklama bilinmemektedir.

Tüm gökyüzü üzerinde görülen 7 yıllık Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Sondası verilerinden kozmik mikrodalga arka plan (CMB) sıcaklık dalgalanmaları. Görüntü, sıcaklık değişimlerinin gök küresi üzerindeki bir izdüşümüdür. Ortalama sıcaklık mutlak sıfırın 2.725 Kelvin derece üzerindedir (mutlak sıfır -273.15 ºC veya -459 ºF'ye eşdeğerdir) ve renkler bir hava durumu haritasında olduğu gibi küçük sıcaklık dalgalanmalarını temsil eder. Kırmızı bölgeler daha sıcak, mavi bölgeler ise yaklaşık 0,0002 derece daha soğuktur.

Sorular ve Yanıtlar

S: Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu nedir?

C: Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu (CMB radyasyonu), spektrumun mikrodalga kısmında yer alan ve dış uzayda her yönden gelen bir elektromanyetik radyasyon türüdür. En eski bebek evrenimizden kaynaklandığına inanılmaktadır.

S: CMB ışığının en eski sinyal olarak geldiğini nereden biliyoruz?

C: CMB ışığının en eski sinyal olarak geldiğini biliyoruz çünkü evren çok büyük ve ışık hızı sabit. Bu nedenle, bebek evrenden bize ulaştığında, hiçbir şeye çarpmadan uzun bir süredir seyahat etmektedir.

S: CMB radyasyonunu ilk kim tespit etti?

C: CMB radyasyonunu ilk tespit edenler Arno Penzias ve Robert Wilson'dır.

S: Varlığı Büyük Patlama teorisi için ne gibi kanıtlar sağlıyor?

C: CMB radyasyonunun varlığı, kırmızıya kayma verileriyle birlikte Büyük Patlama teorisini destekleyen önemli kanıtlar sağlar.

S: Planck uzay aracı neyi gözlemlemek için tasarlandı?

C: Planck uzay aracı, yüksek hassasiyet ve küçük açısal çözünürlükle mikrodalga ve kızılötesi frekanslarda kozmik mikrodalga arka planındaki farklılıkları gözlemlemek üzere tasarlanmıştır.

S: Planck uzay aracından elde edilen verileri analiz eden araştırmacılar tarafından hangi beklenmedik bulgular keşfedildi?

C: Planck uzay aracından elde edilen verileri analiz eden araştırmacılar, gökyüzünün karşıt yarım kürelerindeki ortalama sıcaklıklarda, standart modelin Evren'in baktığımız her yönde genel olarak benzer olması gerektiği yönündeki tahminlerine ters düşen bir asimetri buldular. Ayrıca, şu anda hiçbir açıklaması olmayan, beklenenden çok daha büyük bir gökyüzü parçasına uzanan bir soğuk nokta da buldular.