DESI işbirliği, evrenin genişlemesini ve hızlanmasını anlamak için çığır açıcı bir deney yürütüyor. DESI cihazıyla yaptıkları çalışma, evrenin ilk aşamalarından günümüze kadar haritasını çıkarmalarını ve evrenin mevcut modellerine meydan okumalarını sağladı. İlk bulgular, karanlık enerji ve kozmik ivme hakkında keşfedilecek daha çok şey olabileceğini gösteriyor. Tamamen kör bir analiz de dahil olmak üzere projenin yenilikçi yaklaşımı, sonuçların tarafsız verilere dayanmasını sağlayarak astrofizikte gelecekteki keşiflerin önünü açıyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
DESİ işbirliği, evrenin ilk aşamalarından günümüze kadar kapsamlı haritalama yoluyla hızlanan genişlemesini inceliyor. Bulguları, geleneksel kozmik modellere meydan okuyor ve karanlık enerjiye dair yeni anlayışlar öneriyor; aynı zamanda çığır açan, tarafsız araştırma yöntemlerini kullanıyor.
Karanlık Enerji Spektroskopik Enstrüman (DESI) işbirliğinin bir parçası olarak Dallas’taki Texas Üniversitesi’nden bir astrofizikçinin de aralarında bulunduğu bir araştırmacı ekibi, evrenin genişlemesini ve hızlanmasını keşfetmeyi amaçlayan çığır açıcı bir deneye öncülük ediyor.
UT Dallas Doğa Bilimleri ve Matematik Okulu’nda (NSM) fizik profesörü olan Dr. Mustapha Ishak-Boushaki, dünya çapında 70’in üzerinde kurumdan 900’den fazla araştırmacının yer aldığı uluslararası bir grup olan DESI işbirliğinin bir üyesidir. kozmosun tarihi ve kaderine dair anlayışı artırmaya yönelik çok yıllı bir deney.
4 Nisan’da Ishak-Boushaki, diğer iki DESI bilim adamıyla birlikte Sacramento, California’daki Amerikan Fizik Derneği toplantısında DESI deneyi tarafından toplanan ilk yıl verilerinin analizlerini sundu. İshak-Boushaki, DESI verilerinden çıkarılan kozmoloji sonuçlarını ve bunların evrene etkilerini sundu. Araştırmacılar ayrıca arXiv ön baskı sitesinde yayınlanan birden fazla makalede toplanan verilerin ilk yılına ait sonuçları paylaştı.
DESI Aracının Rolü
Arizona’daki Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’nde (KPNO) bulunan DESI cihazı, evrenin en uzak kısımlarından ışık toplayarak bilim adamlarının kozmosun gençliğindeki halini haritalamasına ve evriminin izini bugün gözlemlenenlere kadar sürmesine olanak tanıyor. Evrenin nasıl evrimleştiğini anlamak, onun nasıl sona erdiğiyle ve fizikteki en büyük gizemlerden biriyle bağlantılıdır: Evrenin genişlemesinin hızlandığı gözleminin arkasında ne var?
DESI’nin veri toplamanın ilk yılındaki analiz, bilim adamlarının evrenin en iyi modeli olarak kabul ettiği temelleri doğruladı, ancak aynı zamanda kozmik ivmenin altında yatan neden veya nedenler hakkında öğrenilecek daha çok şey olduğuna da işaret ediyor. şuna yol açtı Nobel Fizik Ödülü 2011 yılında.
DESI bugüne kadar evrenimizin en büyük 3 boyutlu haritasını yaptı. Dünya, haritanın tamamındaki bu ince dilimin merkezinde yer alıyor. Büyütülmüş bölümde evrenimizdeki maddenin temel yapısını görmek kolaydır. Katkıda bulunanlar: Claire Lamman/DESI işbirliği; cmastro’dan özel renk haritası paketi
Kozmik ivme sorunludur çünkü kütlesi olan nesnelerin bir araya gelmesine neden olan yerçekiminin güneş sistemimizde ve yakın uzayda gözlemlenen işleyişine karşı koyar.
İshak-Boushaki, “Yerçekimi maddeyi bir araya getiriyor, böylece havaya bir top attığımızda, Dünyanın yerçekimi onu gezegene doğru çekiyor” dedi. “Fakat en büyük ölçeklerde evren farklı davranıyor. Sanki evreni birbirinden ayıran ve genişlemesini hızlandıran itici bir şey varmış gibi davranıyor. Bu büyük bir gizem ve bunu birkaç açıdan araştırıyoruz. Evrendeki bilinmeyen bir karanlık enerji mi, yoksa Albert Einstein’ın yerçekimi teorisinin kozmolojik ölçekte bir modifikasyonu mu?”
Karanlık Enerjiyi ve Evrenin Genişlemesini Keşfetmek
Karanlık enerjinin birçok bilim insanı tarafından kozmik hızlanmada önemli bir rol oynadığı düşünülüyor, ancak bu tam olarak anlaşılmadı. Bazıları bunun kozmolojik bir sabit olduğunu, yani ivmeyi yönlendiren uzayın kendine özgü bir özelliği olduğunu öne sürüyor.
Karanlık enerjinin son 11 milyar yıldaki etkilerini incelemek için DESI grubu, bugüne kadarki en hassas ölçümleri kullanarak kozmosun şimdiye kadar oluşturulmuş en büyük 3 boyutlu haritasını oluşturdu. Bu, bilim adamlarının genç evrenin genişleme geçmişini %1’den daha iyi bir kesinlikle ölçtüğü ilk sefer.
Evrenin öncü modeli Lambda-CDM olarak biliniyor. Hem sıradan maddeyi hem de soğuk karanlık madde (CDM) ve Lambda olarak bilinen karanlık enerji adı verilen nadiren etkileşime giren bir madde türünü içerir. Hem madde hem de karanlık enerji, evrenin genişlemesini şekillendirir, ancak zıt yönlerde. Yerçekimsel çekim sayesinde madde ve karanlık madde genişlemeyi yavaşlatırken, karanlık enerji onu hızlandırır. Her birinin miktarı evrenin nasıl geliştiğini etkiler. Ishak-Bushaki, bu modelin önceki deneylerden elde edilen sonuçları doğrulamada ve evrenin zaman içinde nasıl göründüğünü tanımlamada etkili olduğunu söyledi.
Bu animasyon, baryon akustik salınımlarının evrenin genişlemesini ölçmek için nasıl kozmik bir cetvel görevi gördüğünü gösteriyor. Katkıda bulunanlar: Claire Lamman/DESI işbirliği ve Jenny Nuss/Berkeley Lab
DESI’nin ilk yıl sonuçları diğer çalışmalardan elde edilen verilerle birleştirildiğinde Lambda-CDM modelinin öngördüğünden bazı ince farklılıklar ortaya çıkıyor.
Ishak-Boushaki, “Sonuçlarımız, evrenin standart modelinden, karanlık enerjinin zamanla geliştiğini gösterebilecek bazı ilginç sapmalar gösteriyor” dedi. “Ne kadar çok veri toplarsak, bu bulgunun geçerli olup olmadığını belirlemek için o kadar donanımlı olacağız. Daha fazla veriyle gözlemlediğimiz sonuç için farklı açıklamalar belirleyebilir veya onu doğrulayabiliriz. Böyle devam ederse, böyle bir sonuç kozmik hızlanmaya neyin sebep olduğuna ışık tutacak ve evrenimizin evrimini anlamada büyük bir adım atacaktır.”
Daha fazla veri, DESI’nin, evrenin bugün ne kadar hızlı genişlediğinin bir ölçüsü olan Hubble sabiti ve nötrino adı verilen parçacıkların kütlesine ağırlık veren diğer ilk sonuçlarını da iyileştirecek.
Araştırmada Kör Analizin Önemi
DESI, bilinçaltı doğrulama yanlılığını önlemek için bilim adamlarından gerçek sonucu gizleyen, tamamen kör bir analiz gerçekleştiren ilk spektroskopik deneydir. Araştırmacılar değiştirilmiş verilerle “körü körüne” çalışıyor ve bulgularını analiz etmek için bilgisayar kodu yazıyor. Her şey kesinleştikten sonra, gerçek cevabı ortaya çıkarmak için analizlerini orijinal verilere uygularlar.
“Dr. Ishak-Boushaki’nin araştırması ve yaklaşık 70 kurumdaki bilim adamlarıyla yaptığı işbirliği, evrenimiz hakkında önemli içgörüleri ortaya çıkarıyor ve sonuçlar büyüleyici” dedi NSM dekanı ve Francis S. ve Maurine G. Johnson Seçkin Üniversite Başkanı Dr. David Hyndman . “UT Dallas’ta bu kadar birinci sınıf araştırma programlarına sahip olmak ve bilim adamlarımızın temel keşiflerde kilit rol oynadığını görmek ilham verici.”
Referans: “1. Yıl Kozmoloji Sonuçları” DESI Collaboration ve diğerleri, 4 Nisan 2024.
DESI, Enerji Bakanlığı (DOE) Bilim Ofisi’nin finansmanıyla inşa edilmiş ve işletilmektedir ve NSF tarafından işletilen, KPNO’daki Ulusal Bilim Vakfı’nın (NSF) Nicholas U. Mayall 4 metrelik Teleskobu’nun üzerinde yer almaktadır. NOIRLab. DOE’nin Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı DESI deneyini yönetiyor.
DESI ayrıca DOE Bilim Ofisi’nin birincil bilgi işlem tesisi olan Ulusal Enerji Araştırma Bilimsel Bilgi İşlem Merkezi tarafından da desteklenmektedir. DESI için ek destek NSF tarafından sağlanmaktadır; Birleşik Krallık Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi; Gordon ve Betty Moore Vakfı; Heising-Simons Vakfı; Fransız Alternatif Enerjiler ve Atom Enerjisi Komisyonu; Meksika Beşeri Bilimler, Bilimler ve Teknolojiler Ulusal Konseyi; İspanya Bilim ve Yenilik Bakanlığı; ve DESI üyesi kurumlar.
DESI işbirliğinin, Tohono O’odham Ulusu için özel öneme sahip bir dağ olan Iolkam Du’ag (Kitt Zirvesi) üzerinde bilimsel araştırma yürütmesine izin verilmesinden onur duyulmaktadır.