NASA‘nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu (Roman), kozmik yolculuğuna başlarken, gezegenimizin ötesindeki evrenin keskin ve ayrıntılı görüntülerini göndererek gökyüzünde bir devrim yaratacak. Ancak misyonunun temel hedeflerinden biri de göremediğimiz şeyleri incelemek olacak.
Karanlık madde veya karanlık enerjiyi doğrudan göremesek de, bilim insanları bu unsurların evrenin yapısını şekillendirmede önemli bir rol oynadığına inanıyor. Önceki görevler bu bileşenlere ilişkin veriler topladı, ancak NASA, Roman’ı özellikle bu gizemli güçleri daha derinlemesine araştırmak için tasarladı.
Karanlık Enerji ve Karanlık Madde Nedir?
NASA’ya göre, karanlık madde, evreni bir arada tutan “yapıştırıcı” gibidir. Görünmez olmasına rağmen, etrafımızda bulunur ve evrenin kütlesinin büyük bir kısmını oluşturur.
Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu program bilimcisi Dominic Benford’a göre, “Evrenimizdeki fiziksel süreçler, bildiğimiz her şeyi oluşturan bileşenlerle yönlendirilir. İnsanları, kedileri, köpekleri, Dünya’yı, Güneş‘i ve gördüğümüz tüm galaksileri oluşturan madde, evrenin toplam kütle-enerji bütçesinin yaklaşık %5’ini oluşturur.”
Karanlık maddeyi göremiyoruz, ancak NASA’nın tahminlerine göre, evrenin toplam kütle-enerji bütçesinin yaklaşık %27’sini oluştururken (karanlık enerjinin ise yaklaşık %68’ini oluşturduğu düşünülüyor), karanlık maddenin normal madde ile etkileşime girmese de yerçekimi yoluyla diğer maddeler üzerinde etkisi gözlemlenebilir.
Karanlık enerji, teorik olarak evreni dışa doğru genişleten kuvvettir. Bilinen en az şeylerden biridir, ancak Roman bu konuda önemli bilgiler sağlayabilir.
Karanlık Madde Çalışmaları
Roman, aynı zamanda güçlü bir geniş alanlı kızılötesi tarama cihazına sahip. Bu sayede gökyüzünün büyük bölümlerinin görüntülerini yakalayabilir ve Dünya’ya geri gönderebilir. Bu geniş görüş alanı sayesinde astronomlar, “gravitasyonel merceklenme” olarak bilinen bir olguyu inceleyebilirler. Gravitasyonel merceklenme, kara delikler veya galaksi kümeleri gibi kütleli nesnelerin, arkasındaki kaynaklardan gelen ışığın yolunu bükmesiyle ortaya çıkar (NASA).
Dartmouth’ta fizik ve astronomi profesörü olan ve NASA’nın tarama tasarımını şekillendiren komitenin eş başkanı Ryan Hickox’un belirttiği gibi, “Bu, kozmik bir aynadan bakmak gibidir. Uzak galaksileri bulanıklaştırabilir veya çoğaltabilir ve hizalanma doğruysa, doğal bir teleskop gibi onları büyütebilir.”
Roman’ın görüş alanı çok geniş olduğu için, araştırmacılar bu olguyu daha küçük ölçekte inceleyebilir ve karanlık maddenin yerçekimi etkisinin uzak kozmik nesnelerin görünümünü nasıl değiştirebileceğini gözlemleyebilirler. Bu verilerden, astronomlar madde dağılımının ayrıntılı haritalarını oluşturacaklardır (NASA). Daha sonra bu yapıların zaman içindeki gelişimini inceleyecek ve karanlık enerjiyi anlamak için kullanacaklardır.
Karanlık Enerji Çalışmaları
NASA’ya göre, Roman’ın geniş alanlı taraması aynı zamanda yaklaşık 20 milyon galaksiye ait ışık ve spektrum verilerini toplayacaktır. Bu nesnelerin analizi, araştırmacıların evrenin farklı dönemlerdeki genişleme hızını daha iyi anlamalarına yardımcı olacaktır. Nesneler uzaklaştıkça, onlardan gelen ışık dalgaları uzar ve kırmızıya kayar (NASA). Bu olgu “kızılkayma” olarak bilinir.
Bu veriler kullanılarak, nesnelerin uzaydaki mesafesi belirlenebilir. Kızılkaymanın miktarı arttıkça, nesnenin uzaklığı da artar. Bu bilgilerden, yaklaşık 11,5 milyar ışık yılı uzaklıktaki galaksilerden oluşan üç boyutlu bir harita oluşturulacaktır.
Stanford Üniversitesi’ndeki Kavli Parçacık Astrofiziği ve Kozmoloji Enstitüsü (KIPAC) direktörü olan ve tarama tasarımını şekillendiren komitenin eş başkanı Risa Wechsler, “Roman’ın görüntüleme taraması ile birlikte kızılkayma taraması, evrenin genişlemesi ve yapıların zaman içindeki gelişimi hakkında yeni bilgiler sağlayarak, karanlık enerjinin ve yerçekiminin ne yaptığını eşi benzeri görülmemiş bir hassasiyetle anlamamıza yardımcı olacaktır” dedi (NASA).
Kaynaklar:
Discover Dergisi’ndeki yazarlarımız, makalelerinde bilimsel doğruluğu sağlamak için hakemli çalışmaları ve yüksek kaliteli kaynakları kullanır. Bu makalede kullanılan kaynaklar aşağıdadır:
Bu makale, NASA’dan alınan bilgilere atıfta bulunmaktadır: Core Survey by NASA’s Roman Mission Will Unveil Universe’s Dark Side
Bu makale, NASA’dan alınan bilgilere atıfta bulunmaktadır: Dark Matter
Bu makale, NASA’dan alınan bilgilere atıfta bulunmaktadır: Dark Energy
Kaynak: Discover Magazine
