Genişleyen evren
Yazar fizik   
Cuma, 26 Eylül 2008


Genişleyen evren

  • Hubble galaksilerin uzaklıklarını tayf çizgilerinden ölçülen Doppler kaymaları ile karşılaştırdı.
  • Evrenin genişlediğini keşfetti!
  • Galaksilerin tayf çizgileri kırmızıya kayma gösterir.
  • Daha büyük uzaklık, daha yükdek kaçma hızı.

 


Hubble Yasası

  • Uzaklaşma hızı uzaklıkla orantılıdır:

Plot illustrating Hubble's law.


Uzaklık ve Kırmızıya Kayma

  • Hubble yasası kulanılarak, galaksilerin uzaklıkları (z), kırmızıya kaymalarından bulunabilir.

    z = (lambda - lambda_o)/lambda_o
  • Düşük hızlarda, z ~ v/c (Doppler etkisi).
  • Hubble'dan elde edilen kırmızıya kayma, genellikle kozmolojik kırmızıya kayma olarak isimlendirilir

Kozmoloji

  • Kozmoloji, evrenin yapısını ve evrimini araştırır.
  • Gözlenen her bir ölçekte evrenin yapısını görmek mümkündür:
    • Yıldızlar, yıldız kümeleri ve galaksileri oluşturur
    • Galaksiler, galaksi kümelerini, üst kümelerive diğer büyük yapıları oluşturur

Büyük Ölçekli Yapılar

  • Böyle oluşumlar boyut olarak ~ 200 Mpc görülürler.
  • Bu ~4000 Mpc uzaklığındaki QSO'lardan çok daha yakındır.
  • Araştırmalar gözlenebilir evrenin sadece ~1/1000 'ini kapsamaktadır!
    • Benzetme yapmak istenirse, bir dünya haritasında Rhode Adası kadar.
  • Evrende 300 Mpc küb içinde ~100,000 galaksi vardır.
    • sönük cüce eliptikler ve düzensizler hariç
  • Galaksilerin toplam sayısı kabaca

    (4000/300)^3 x 10^5 ~ 3x10^8 galaxies

Kozmolojik Kural

Evren bilimciler, kozmolojik temel olarak iki varsayım yaparlar:

  1. Evren homojendir (türdeş).
    • en büyük boyutlarda daha düzgündür
  2. Evren izotropiktir.
    • her dğorultuda aynı görünür

Not: Bu varsayımlar ham veriye ve kuramsal görüşe dayanır.


Evren için merkez yoktur!

  • Hubble yasası çok özeldir.
  • Biz A galaksisinde isek, hızlar:

  • B galaksisindekiler ne görür?

  • Aynı genişleyen evren!

Olbers Paradoksu

  • Durağan, aynı yoğunluklu, sonsuz bir evren için, gökyüzü parlak olmalıdır!
    • Hangi yöne bakılırsa bakılsın tek bir yıldız görülecekti.
  • Yanıt:
    • Sonlu bir yaşı olması nedeni ile evren sınırsız değildir.
    • Zamanla değişmez değildir.

Evrenin yaşı

  • Galaksiler için, Hubble yasası:

    v = Ho x d
  • Evren genişlediğinden, geçmişte galaksiler birbirlerine daha yakındılar.
  • Olayı geriye doğru götürdüğümüzde, galaksilerin hepsi birbirlerinin üstüne toplanacaktı!
  • Bu ne zaman oldu?

Nasıl Görülür

Radial illustration of Hubble's law


Yaş (devam..)

  • Evren aynı biçimde genişliyor olsaydı, bu süre:
    t = d/v
  • Hubble yasasını katarak:
    t = d / (H_o * d) = 1 / H_o
  • Evrenin yaşını tahmin etmek için, Ho = 100 km/sec/Mpc olduğunu gözönüne alalım:

    .t = 10 billion years.  H_o = 50, 75 give 20 and 13 billion years, respectively.
  • Büyük Patlama (Big Bang)

    Galaksilerin şimdiki konumları ve hızları, Büyük Patlama olarak bilinen,başlangıçtaki ani ve şiddetli bir akımın sonucudur. BIG BANG:

  • EVRENİN BAŞLANGICINI !
  • ZAMANIN BAŞLANGICINI !

belirtir.


BÜYÜK PATLAMA Nedir?

  • Büyük Patlama boş evrende bir patlama değildi.
  • Büyük Patlama tüm evreni kapsar.
  • Başlangıçtaki Büyük Patlama, her yerde bir defa meydana gelmiştir.

Geçmişe Bakış

  • Evrende ne kadar uzağa bakarsak, o oranda geçmiş zamanı görürüz!
    • Işığın bize ulaşması uzun bir zaman almıştır.
  • Bu yüzden teleskoplar, evrenin geçmişini gösteren "zaman makineleri"dir.

Geçmişe bakış (Ho=75 km/sec/Mpc)

z

v/c

Geçmiş tarih(109 yıl)

Uzaklık (Mpc)

0.1

0.095

1.24

380

0.25

0.22

2.87

880

0.5

0.385

5.02

1540

1.0

0.60

7.82

2399

2.0

0.80

10.4

3190

5.0

0.946

12.3

3773

sonsuz

1.0

13.0

3988


Evren ne olacak?

  • Bir gezegen ve yüzeyinden atılan bir uzay aracı düşünelim
  • Uzay aracının gezegenden kurtulmasını sağlayan hız (yüksek ve düşük hız değerleri arasında bir hız) kaçma hızıdır.

Vectors of high velocity single shot spacecraft.

Velocity vectors of low velocity spacecraft.


Evrenin Gelişimi

  • Evrenin evrimini anlamak bir gezegenden kurtulmaya benzer.

Distance vs. time for unbound, critical, and bound universe models.

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi

Astronomi ve Uzay Bil. Böl

Birol GÜROL ve Zekeriya MÜYESSEROÚLU

 

 

Okunma: 863
Yorumlar (0)add

busy