17 mart 2014 harvard'ın büyük keşif açıklaması

• tipik eksi sozluk civikligina kurban gitmeyecek kadar onemli bir calisma. makale burda var.
  
  1) kutle cekim dalgasi nedir?
  einstein'in genel gorelilik kuramina gore kutleler uzay zamani buker. klasik carsaf ve agirca bir top orneginden gidelim: ortadaki kutle etrafindaki geometriyi degistirip sekillendiriyor. ama carsafin aldigi sekil sabit, pek bi olay yok burda. simdi ikinci bir kutle ekleyip bu iki kutlenin merkez etrafinda dondugunu hayal edin. bu hareket dolayisiyla carsafta dalgalanmalar olusacak. unutmayalim ki burda carsaf uzay-zamani temsil ediyor. einstein denklemlerini kullanarak bu dalgalarin ozelliklerini hesaplamak oldukca kolay. dalga dekleminine ulasmak bir sayfalik basit bir hesap isi. teorik tarafta pek bir zorluk yok.
  
  2) kutle cekim dalgasinin dogrudan ya da dolayli deneysel/gozlemsel kanitlari var mi?
  kutle cekim dalgalarinin "dogrudan" gozlemlenmesi oldukca zor cunku bunlar cok zayif sinyaller. ama imkansiz degil. birkac gozlem var bu amaca yonelik (bkz: ligo) (bkz: lisa). ama bu dogrudan gozlem cabalarindan once dolayli kanitlara bakmak aydinlatici olabilir. carsaf ve bir cift kutle ornegine donup kutle cekim dalgalarinin dolayli etkilerine bakabiliriz. tum dalgalar gibi kutle cekim dalgalari da enerji tasiyor. yani bu sistem disariya oldukca buyuk miktarda enerji akitiyor kutle cekim dalgalari halinde. dalganin kendisini dogrudan gozlemlemektense donmekte olan kutlelerinin enerjisindeki degisim gozlemlenip bu degisimin kutle cekim dalgalariyla disari tasinan enerjiyle uyumlu olup olmadigina bakilabilir. tam bu amaca yonelik nesneler elimizin aldinda var: binary pulsar
  pulsarlar evrenin en dakik radyo dalgasi kaynaklari. bunlarin periyotlari inanilmaz derecede hassas olarak olculebiliyor.
  ornegin 1967'de kesfedilen psr b1919+21 pulsarinin periyodu 1.337302088331 saniye. 12 basamak var noktadan sonra!
  simdi, carsafin ortasindaki kutlelerden biri (ya da ikisi) bir pulsar olsa, bu pulsarin periyodunu olcup sistemin enerjisini hesaplamak mumkun. ta 1982'de yapilmis bu hesap:
  http://articles.adsabs.harvard.edu/…p;filetype=.pdf
  sistemin kaybettigi enerji, kutle cekim dalgalarinin tasiyacagi ongorulen enerji ile uyum icinde. yani kutle cekim dalgalarini dogrudan gormesek de ongorulen etkisi gozlemlerle ortusuyor.
  
  3) kutle cekim dalgasinin kaynaklari nelerdir?
  hemen hemen her sey! durup duran bir kutle yayamiyor kutle cekim dalgasi, kendi etrafinda donen bir kutle de. ama kutle merkezleri etrafinda donen iki kutle, supernovalar, kozmik sicimler yayiyor bu dalgalardan. bu sayilanlarin hepsi gorece genc kaynaklar.
  
  -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  burdan sonrasini eskilerden kalma bilgilerimle anlatiyorum, eksiklikler olabilir. bu isin uzmani olan, sahsen tanidigim fizikci yazarlarigoreve davet ediyorum yamuldugum noktalari duzeltmek icin.
  -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  kutle cekim dalgalarinin en eski kaynagi inflation denen evre. bu evrede kol gezen iki onemli alan var: kutle cekim alani ve inflaton alani.
  ayrintisi tam olarak bilinmeyen bu inflaton alani evrenin bir anda sismesine yol aciyor. hemen bu sisme evresinin sonunda bu alan, baska parcaciklara bozunup fon uzerinde ufak salinimlar yaratiyor. bu ufak salinimlar cmb'de gorulen ufak sapmalardan baska bir sey degil. (yani cmb speckturumu big bang icin babalar gibi bir kanit zaten.)
  cmb radyasyonunun e ve b modlari olmak uzere iki modu var. inflaton e modunu yaratabiliyor sadece. b modu baska kanallardan geliyor.
  
  enflasyon anindaki diger alan olan kutle cekime donelim. harvard'lilarin gozlemlediklerini soyledikleri bu dalgalar. yine dolayli bir gozlem bu.
  soyle oluyor: bu kutle cekim dalgalari yukari cmb'de hem e hem de b moduna katkida bulunuyor. e moduna inflatondan da katki geldigi icin temiz olan b moduna bakmak lazim kutle cekim etkisini gormek icin (b modunu kirleten baska kaynaklar da var, gravitational lensing bunlardan biri).
  simdi harvard'lilarin yaptigi cmb'de gozlemlenen b'modu sinyali astronomik cisimlerin yarattigi sinyalden temizleyip kalanina bakmak. geriye kalan da enflasyon evresinde yaratilan kutle cekim dalgalarinin imzasi oluyor.
  
  surda benimkinden cok daha iyi bir anlatim var, isin erbabindan:
  http://www.preposterousuniverse.com/…ve-background/
• harvard'lilar leoparin kuyrugunu tutmus gibi gorunuyor. yaptiklari is bir cok makale ile sorgulanacak gibi.
  
  onceden biraz daha uzun yazmistim (bkz: 41235697), simdi ozet geceyim; sonra da elestirilere geleyim:
  
  cmb'deki sinyalin iki polarizasyonu var. bu polarizasyonlardan birinin kaynagi kutlecekim dalgalari ve astronomik nesneler. harvard'li fizikciler (bicep2) bu polarizasyonu alip, bilinen tum astronomik kaynaklardan gelen katkiyi cikariyorlar. geriye bir sey kaliyorsa, bu kalan kisim, kutlecekim dalgalarindan kaynaklaniyor olmali. calismanin en zayif halkasi da burasi. ya bilinmeyen baska (astronomik) kaynaklar varsa? harvard'lilarin kutlecekime atfettikleri sinyal pek tabii (henuz bilinmeyen) astronomik bir kaynaktan geliyor olabilir.
  
  surdaki adamlar bu tur bir kaynaktan soz etmis mesela: http://arxiv.org/pdf/1404.1899v1.pdf
  bu makalede sozu edilen "radio loop" denilen kaynaklar cmb frekanslarinda sinyal uretiyormus. yani harvard'lilarin buldugu sinyal buradan da geliyor olabilir. belki de bu sinyal guzelce ayiklanmistir ve gercekten de kutlecekimin urununu gozlemlemislerdir. tam belli degil burasi.
  
  asil mesele bicep2 datasinin "halka" henuz acik hale gelmis olmamasi. o yuzden diger fizikciler bakamiyor bu dataya.
  
  diger bir mesele de bu bicep2 olcumun tek bir frekansta (150ghz) yapilmis olmasi. en az birkac frekansta daha olcum yapilmasi lazim. gercekten (kutlecekim dalgalari kaynakli) kozmolojik bir sinyal ise gozlemlenen, ayni sinyalin baska frekanslarda da olmasi gerekir.
  
  planck uydusundan bir cok frekansta olculmus polarizasyon datasi gelmeden daha cok su kaldirir bu pilav.
  benim sahsi kanaatim sampanyalari patlatmak icin cok erken oldugu yonunde. son sozu planck reisin uydusu soyleyecek.
• oncelikle: (bkz: 17 mart 2014 harvard'ın büyük keşif açıklaması/@ramali)
  harvard'lilarin elinde patlayacaga benziyor bu kesif.
  
  onceden yazmistim:
  "cmb'deki sinyalin iki polarizasyonu var. bu polarizasyonlardan birinin kaynagi kutlecekim dalgalari ve astronomik nesneler. harvard'li fizikciler (bicep2) bu polarizasyonu alip, bilinen tum astronomik kaynaklardan gelen katkiyi cikariyorlar. geriye bir sey kaliyorsa, bu kalan kisim, kutlecekim dalgalarindan kaynaklaniyor olmali. calismanin en zayif halkasi da burasi. ya bilinmeyen baska (astronomik) kaynaklar varsa? harvard'lilarin kutlecekime atfettikleri sinyal pek tabii (henuz bilinmeyen) astronomik bir kaynaktan geliyor olabilir."
  
  planck'tan gelen data, galaksimizdeki tozdan kaynaklanan sinyalin bicep'tekilerin varsaydigindan cok daha yuksek oldugunu gosteriyor. yani harvard'li abilerin kutlecekimden kaynaklaniyor dedigi sinyal bildigin galaktik tozdan geliyor gibi.
  
  http://arxiv-web3.library.cornell.edu/…9.5738v1.pdf
  http://physicsworld.com/…-thanks-to-new-planck-data
• ozet icin: (bkz: 17 mart 2014 harvard'ın büyük keşif açıklaması/@ramali)
  
  planck'ten gelen taptaze data harvard'li ficikcilerin toz konusunda yanlis varsayim yaptigina isaret ediyor. galaksideki tozlardan gelen sinyal harvard'li fizikcilerin gozlemledigi sinyali aciklayacak seviyedeymis.
  
  planck'in bulgulari bir konferansta sunuldu, data ve makaleler bir hafta icinde malum ortamlara dusecekmis.
  
  2015'de bicep (harvard'li abiler) ve planck datasina bakan fizikciler ortak bir makale yayimlayacaklarmis. bunlar sahalarda gormeye alisik oldugumuz hareketler zaten.
  
  makalenin osmanlicasi da hemen duser piyasaya umarim, acar okuruz.