Kozmik Mikrodalga Arkaplan ışıması Nedir

1
1581
Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması Nedir

Kendinizi geceleyin açık bir gökyüzüne bakarken hayal edin. Yukarıda yıldızları değil de büyük bir patlama olduğunu görseniz tepkiniz nasıl olurdu? Bunun evreni oluşturan galaksilerin, yıldızların ve gezegenlerin, kısacası evrendeki her zerreciğin oluşmasına sebep olan patlama olduğunu bilseniz sanırım daha da heyecanlanırdınız. Aslında bakarsanız bu bahsettiklerimiz bir hayal ürünü değil. Işığın mikrodalga seviyesindeki spektrumunu görebilecek dizaynda gözlere sahip olsaydınız, gökyüzüne baktığınızda evrenin bir zamanlar tek bir noktadan çıkan ışınımla dolu olduğunu görürdünüz. Bu dalga boyundaki ışığı görebilecek gözlere sahip olmadığımızdan bu durum bizlere hayal ürünü gelebilir ama her an, her saniye bu ışınım evrenin her köşesinde ilerlemeye devam etmekte. Bunun ne anlama geldiğini açıklamaya çalışalım.

Kozmik mikrodalga arkaplan ışıması

Big bang teorisi bilim dünyasında yerini almakla beraber arkasında birçok soruları da getirmişti. Eğer şu anda evrendeki her şey bir zamanlar bir patlamayla meydana geldiyse bu evrenin bir zamanlar çok yoğun bir ışınımla dolu ve çok sıcak olmasını gerektiriyordu. Sebebine gelecek olursak, bu gün en hafif atom olan hidrojenin evrenin yaklaşık 2/3’lük kısmını oluşturduğunu biliyoruz. Eğer evren ilk zamanlarında atomları oluşturmaya engel olacak kadar sıcak olmasaydı evrende bu miktarda hidrojene rastlamazdık. Sıcaklığın düşük olmasıyla çekirdekler hemen kaynaşıp ağır elementleri oluştururdu ve bu oranda hidrojen olamazdı. Eğer big bang teorisi doğruysa evren bir çeşit radyasyonla dolu olmalıydı. Bu ışınım keşfedilmeden önce bazı bilim adamları tarafından sıcaklığı 10 Kelvin derece veya bazılarına göre 5 kelvin derece olması gerektiği hakkında fikirler ortaya atılmıştı.

kozmik mikrodalga arkaplan ışıması

Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması Nasıl Keşfedildi?

Big bang teorisinin en büyük kanıtlarından biri olan kozmik mikrodalga arkaplan ışınımı iki radyo astronom tarafından tesadüfen keşfedilmiştir. Arno Allan Penzias ve Robert Wilson Wilson isimli bu iki bilim adamı samanyolundan gelen radyo gürültülerini incelemeyi amaçlıyorlardı. Deneye başladıklarına beklentilerinden farklı olarak şaşırtıcı bir radyo parazit kaynağı keşfettiler. Başlarda bunun radyo teleskobundaki bir sorundan dolayı olabileceğini düşündüler. Teleskop üzerinde bulunan kuş pislikleri yüzünden böyle bir parazit oluşması ihtimalini hesaba katarak bu pislikleri temizleyip deneyi tekrar ayarladılar. Ama ne yaparlarsa yapsınlar yerötesi kaynaklı bu parazit gelmeye devam ediyordu. Bunun güneş sistemi veya samanyolu galaksisi dışından geldiği de apaçıktı çünkü bu parazit yöne bağlı olmaksızın her yönden eşit olarak geliyordu. Bu dalgaların sıcaklığı ise yaklaşık olarak 3K civarındaydı. Bir süre sonra bu parazitin büyük patlamadan sonra var olması gerektiği düşünülen o ışınım olduğu anlaşıldı. Daha sonraki yıllarda bu ışınımın 2.725 kelvin sıcaklığında ve 1,9 mm dalga boyunda olduğu COBE uydusu tarafından atmosfer dışında hassas bir biçimde ölçülmüştür. Bu ölçümler bu ışınımın aynı zamanda bir kara cisim ışıması olduğunu gösteriyordu.

Kara Cisim Işıması Nedir?

‘‘Kara cisim ışınımı, mutlak düzgün sıcaklıktaki çevresinden soyutlanmış bir bölgede var olan ışınıma verilen addır.’’* şeklinde bir tanım yapılabilir. Bu ışımanın özelliği yalnızca ortamın sıcaklığına bağlıdır. Işınımın şiddeti dalga boyuna göre Planck dağılımı adı verilen bir dağılım gösterir. Alman fizikçi Wilhelm Wien bu akıl yürütmeden Wien yasası denilen bir orantı kurmuştur. Kara cisim ışınımının şiddeti en büyük değerine daha kısa dalga boylarında alır. Örneğin bir kara cisim ışıması ne kadar sıcaksa dalga boyu o kadar kısa ne kadar soğuksa dalga boyu o kadar uzun olur. Yukarıda açıkladığımız mikrodalga arkaplan ışımasının sahip olduğu dalga boyu ve sıcaklığı arasındaki bağlantı Wien yasasına göre kara cisim ışımasındaki sıcaklık dalga boyu arasındaki oranı tam olarak vermesi. kozmik mikrodalga ışımasının bir kara cisim ışıması olduğunu anlamamızı sağlamıştır.

kara cisim ışıması

Yukarıdaki bahsettiğimiz dalga boyu-ışınım şiddeti arasındaki bağıntı kuantum fiziğinden gelir. Kuantum fiziğine göre herhangi bir ışınımın enerjisi dalga boyu ile arasında bir bağlantı vardır. Bu konuya evren nasıl soğumuştur isimli makalemize bakarak ayrıntılı olarak inceleyebilirsiniz.

Paylaşır mısınız?
Önceki İçerikTermokimya Nedir – Termokimya Konu Anlatımı
Sonraki İçerikNükleer Enerji Neden Kötüdür
İbrahim Güzelkaya
Merhaba arkadaşlar Selçuk Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü'nde öğrenim görmekteyim. Mühendislik alanını meslek olarak seçmemin yanında bilime oldukça ilgiliyimdir ve bu alanda da bir şeyler yapmak veya yapmaya çalışmak hayallerimden biridir. Umarım yazılarımla da faydalı olurum.

1 Yorum

  1. orta okul mezunuyum bilime meraklıyım yazılarınızı büyük bir merakla okudum ve anlamaya çalıştım acaba bu arka plan ışımasının düzenli bir ritmi varmı varsa anlamı ne olabilir şimdiden teşekkürler

Düşünceleriniz Nedir?