İçeriğe atla

Astrofizik

Astrofizik, gök fiziği ya da yıldız fiziği,[1] gök cisimlerinin, uzaydaki konumu ile devinimlerindense yapılarını saptamak adına fizik ve kimya ilkelerini kullanan gökbilim dalı.[2][3] Bu incelemeler için tek bilgi kaynağı gök cisimlerinden yayılan ışık ve diğer elektromanyetik dalgalardır. Bu dalgaları tespit eden aletler vasıtasıyla toplanan bilgiler, fizik ve kimya bilimlerinde elde edilen sonuçlarla karşılaştırılarak değerlendirilir ve yorumlanır.

Teorik astrofizik

Teorik astrofizikçiler, analitik modelleri (örneğin, bir yıldızın davranışlarını yaklaşık olarak temsil etmek için politroplar gibi) ve hesaba dayalı sayısal simülasyonları içeren geniş bir araç yelpazesini kullanırlar. Bunların her birinin bazı avantajları vardır. Bir sürecin analitik modelleri, neler olup bittiğine dair fikir vermek için genellikle daha iyidir. Sayısal modeller ise başka türlü görülemeyecek olan fenomenler ve etkilerin varlığını ortaya çıkarabilir.[4][5]

Astrofizikte teorisyenler, teorik modeller oluşturmaya ve bu modellerin gözlemsel sonuçlarını anlamaya çalışırlar. Bu, gözlemcilerin bir modeli çürütebilecek verileri aramasına veya birkaç alternatif veya çelişkili model arasında seçim yapmalarına yardımcı olur.

Teorisyenler ayrıca yeni verileri dikkate alacak şekilde modeller oluşturmaya veya değiştirmeye çalışır. Bir tutarsızlık durumunda genel eğilim, verileri uygun hale getirmek için modelde minimum değişiklikler yapmaktır. Bazı durumlarda zaman içinde biriken tutarsız ve büyük miktardaki veriler, bir modelin tamamen terk edilmesine yol açabilir.

Teorik astrofizikçiler tarafından incelenen konular arasında yıldız dinamikleri ve evrimi, gökada oluşumu ve evrimi, mıknatıssal hidrodinamik, evrendeki maddenin büyük ölçekli yapısı, kozmik ışınların kökeni, genel görelilik, fiziksel kozmoloji ve bunlar arasında sicim kozmolojisi ve parçacık astrofiziği yer alır. Göreli astrofizik, fiziksel olaylarda kütle çekiminin önemli bir rol oynadığı büyük ölçekli yapıların özelliklerini ölçmek için bir araç olarak hizmet eder ve aynı zamanda kara delik (astro)fiziği ve kütleçekim dalgalarının incelenmesi için temel oluşturur.

Astrofizikte yaygın olarak kabul edilen ve incelenen bazı teoriler ve modeller, Lambda-CDM modeline dahil edilen Büyük Patlama, kozmik enflasyon, karanlık madde, karanlık enerji ve temel fizik teorilerdir.

Karanlık madde

İlk olarak Fritz Zwicky tarafından 1933'te öne sürülen bu kavram, uzun yıllar ciddiye alınmamıştır. 1970'te Vera Rubin tarafından tekrar öne sürülmüş, ancak 2006 Ağustos'ta bilim dünyasında kabul görmüştür. Karanlık madde ışınım yolu ile değil, dinamik sistemler (gök adaların döngüsel hızları, gök adanın başka gök adalar içindeki yörüngesel hızları vs.) sayesinde saptanabilir.

Karanlık enerji

Evreni genişlettiği varsayılan karanlık enerji ile karanlık maddenin, evrenin %95'ini meydana getirdiği düşünülmektedir. Karanlık enerji kavramı ilk olarak 1980 yılında Alan Guth, 1998 yılında Brian Schmidt ve Saul Perlmutter tarafından öne sürülmüştür. Aslında karanlık enerjinin varlığını ilk olarak Albert Einstein, genel görelilik çalışmalarında evrenin devamlı genişlemesi gerektiğini hesaplayarak saptamıştır fakat statik evren düşüncesine ters düştüğü için bu enerjinin sebep olduğu genişleme durumunu denklemine kozmolojik sabit ekleyerek dengelemiştir. Sonraki yıllarda Edwin Hubble ile başka bilim insanlarının çalışmaları, evrenin genişlediğini ortaya koymuştur. Bunların ardından Einstein ise bu sabiti "hayatının en büyük hatası" olarak tarif etmiştir.

Kaynakça

  1. ^ "Güncel Türkçe Sözlük'te Söz Arama". Türk Dil Kurumu. 10 Mayıs 2007. 29 Eylül 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Mayıs 2007. 
  2. ^ Keeler, James E. (Kasım 1897), "The Importance of Astrophysical Research and the Relation of Astrophysics to the Other Physical Sciences", The Astrophysical Journal, 6 (4), ss. 271-288, Bibcode:1897ApJ.....6..271K, doi:10.1086/140401, [Astrophysics] is closely allied on the one hand to astronomy, of which it may properly be classed as a branch, and on the other hand to chemistry and physics.… It seeks to ascertain the nature of the heavenly bodies, rather than their positions or motions in space–what they are, rather than where they are.… That which is perhaps most characteristic of astrophysics is the special prominence which it gives to the study of radiation. 
  3. ^ "astrophysics". Merriam-Webster, Incorporated. 10 Haziran 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Mayıs 2011. 
  4. ^ Roth, H. (1932), "A Slowly Contracting or Expanding Fluid Sphere and its Stability", Physical Review, 39 (3), ss. 525-529, Bibcode:1932PhRv...39..525R, doi:10.1103/PhysRev.39.525 
  5. ^ Eddington, A.S. (1988) [1926], "Internal Constitution of the Stars", Science, New York: Cambridge University Press, 52 (1341), ss. 233-240, Bibcode:1920Sci....52..233E, doi:10.1126/science.52.1341.233, ISBN 978-0-521-33708-3, PMID 17747682, 17 Temmuz 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi, erişim tarihi: 12 Haziran 2023 

İlgili Araştırma Makaleleri

Fizik, maddeyi, maddenin uzay-zaman içinde hareketini, enerji ve kuvvetleri inceleyen doğa bilimi. Fizik, Temel Bilimler'den biridir. Temel amacı evrenin işleyişini araştırmaktır. Fizik en eski bilim dallarından biridir. 16. yüzyıldan bu yana kendi sınırlarını çizmiş modern bir bilim olmasına karşın, Bilimsel Devrim'den önce iki bin sene boyunca felsefe, kimya, matematik ve biyolojinin belirli alt dalları ile eş anlamlı olarak kullanılmıştır. Buna karşın, matematiksel fizik ve kuantum kimyası gibi alanlardan dolayı fiziğin sınırlarını net olarak belirlemek güçtür.

<span class="mw-page-title-main">Astronomi</span> kökenleri, evrimleri, fiziksel ve kimyasal özellikleri ile gök cisimlerini açıklamaya çalışmak üzere gözleyen bilim dalı

Astronomi, gök bilimi ya da gökbilim gök cisimlerinin kökenlerini, evrimlerini, fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklamaya çalışan doğa bilimi dalıdır. Astronominin sınırlı ve özel bir alanı olan gök mekaniği ile karıştırılmaması gerekir. Astronomi daha açık bir deyişle, yörüngesel cisimleri ve Dünya atmosferinin dışında gerçekleşen, yıldızlar, gezegenler, kuyrukluyıldızlar, kutup ışıkları, gökadalar ve kozmik mikrodalga arkaalan ışınımı gibi gözlemlenebilir tüm olay ve olguları inceleyen bilim dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Genel görelilik</span> kütle-zaman ilişkisini tanımlayan teori

Genel görelilik teorisi, 1915'te Albert Einstein tarafından yayımlanan, kütleçekimin geometrik teorisidir ve modern fizikte kütle çekiminin güncel açıklamasıdır. Genel görelilik, özel göreliliği ve Newton'un evrensel çekim yasasını genelleştirerek, yerçekimin uzay ve zamanın veya dört boyutlu uzayzamanın geometrik bir özelliği olarak birleşik bir tanımını sağlar. Özellikle uzayzaman eğriliğine maruz kalmış maddenin ve radyasyonun, enerjisi ve momentumuyla doğrudan ilişkilidir. Bu ilişki, kısmi bir diferansiyel denklemler sistemi olan Einstein alan denklemleriyle belirlenir.

<span class="mw-page-title-main">Evren</span> uzay, zaman ve herşeyin bütünü

Evren, Kâinat veya Kozmos, gezegenler, yıldızlar, gökadalar ve diğer tüm madde ile enerji yapıları dahil olmak üzere uzay ve zamanın tamamı ve muhtevasıdır. Bununla birlikte gözlemlenebilir evren, temel parçacıklardan başlayarak gökadalar ve gökada kümeleri gibi büyük ölçekli yapılara kadar tüm madde ve enerjinin mevcut düzeniyle sınırlıdır.

<span class="mw-page-title-main">Büyük Patlama</span> Evrenin oluştuğunu açıklayan teori

Büyük patlama, evrenin en eski 13,8 milyar yıl önce tekillik noktası denilen bir noktadan itibaren genişlediğini varsayan evrenin evrimi kuramı ve geniş şekilde kabul gören kozmolojik modeldir. İlk kez 1920'li yıllarda Rus kozmolog ve matematikçi Alexander Friedmann ve Belçikalı fizikçi papaz Georges Lemaître tarafından ortaya atılan bu teori, çeşitli kanıtlarla desteklendiğinden bilim insanları arasında, özellikle fizikçiler arasında geniş ölçüde kabul görmüştür.

<span class="mw-page-title-main">Kozmoloji</span> Evreni konu alan bilim dalı

Kozmoloji, bir bütün olarak evreni konu alan bilim dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Kozmolojik sabit</span>

Kozmolojide, kozmolojik sabit, uzaydaki vakum enerjisinin değeridir. Başlangıçta esasen Einstein tarafından genel izafiyet teorisine ek olarak "yerçekimi tedbiri" ve kabul edilen evren sabitini elde etmek için 1917 yılında ortaya atılmıştır. Einstein 1929'da Hubble'ın keşfi olan bütün galaksilerin birbirinden uzağa hareket ettiğini söyleyen konsepti yani evrenin genişlediği konseptini bırakmıştır. Genel genişleyen evren konseptinde, 1929'dan 1990'ların başına kadar, çoğu kozmoloji araştırmacıları tarafından kozmoloji sabiti sıfır farzedilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Teorik astronomi</span>

Teorik astronomi, fizik ve kimya prensiplerine dayalı analitik ve hesaplamalı modellerin kullanılmasıyla astronomik cisimleri ve astronomik olayları açıklamak ve tanımlamak için yapılan bir çalışmadır. Astronomi teorisyenleri, teorik modeller oluşturmaya ve bu modellerin sonuçlarından gözlemsel sonuçları tahmin etmeye çalışırlar. Bir model tarafından öngörülen bir fenomenin gözlemlenmesi, astronomların olayları en iyi şekilde tanımlayabilen birkaç alternatif veya çelişen model arasından seçim yapmalarını sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Gözlemlenebilir evren</span> evrenin Dünyadan gözlemlenebilen kısmı

Gözlemlenebilir evren, evrenin ışık ve başka sinyallerin galaksiler ve maddenin, kozmolojik genişlemeden beri Dünya’ya ulaşacak zamanı bulması sonucu, şimdiki zamanda Dünya'dan gözlemlenebilen cisim ve maddelerden oluşan bölgesidir. Evrenin izotropik olduğu varsayılırsa, gözlemlenebilir evrenin sınırı, her yönde aşağı yukarı aynıdır. Dolayısıyla, gözlemlenebilir evren, gözlemcisini merkeze alan, küresel bir hacme sahiptir. Evrendeki her nokta kendi gözlemlenebilir evrenine sahiptir ve bu evren Dünya merkezli olanla çakışıyor olabilir de, olmayabilir de.

<span class="mw-page-title-main">Teorik fizik</span> fizik biliminin bir branşı

Teorik fizik, fiziğin matematiksel modellemeler ve fiziksel nesnelerin soyutlandırılmaları çalışmaları ve doğa olaylarını açıklayan, gerçekselleştiren ve tahmin yürüten fizik dalıdır. Bu deneysel fiziğin zıttıdır ki deneysel fizik araçlarla bu olayları soruşturur.

<span class="mw-page-title-main">Kip Thorne</span> Amerikalı fizikçi

Kip Stephen Thorne, astrofiziğe ve yer çekimi fiziğine katkılarıyla tanınan Amerikalı teorik fizikçi. Uzun süre Stephen Hawking ve Carl Sagan ile beraber çalışmıştır. 2009'a kadar Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde teorik fizik “Feynman” profesörü olarak çalıştı Albert Einstein'ın genel görelilik kuramının astrofiziksel olarak uygulanması konusunda dünyanın önde gelen uzmanlarındandır. Günümüzde araştırmalarına devam etmektedir ve aynı zamanda 2014' te yayınlanan Yıldızlararası filminin bilimsel danışmanıdır.

<span class="mw-page-title-main">Karanlık enerji</span> Evrenin yaklaşık 4/3 nü oluşturan ve evreni durmadan genişleten bir enerji türü

Karanlık enerji, fiziksel evrenbilimde, astronomide, astrofizikte ve gök mekaniğinde, evreni sürekli genişlettiği ve galaksileri birbirlerinden uzaklaştırdığı varsayılan bir enerji türüdür.

Kuantum kütleçekim kuramsal fiziğin bir dalı olup doğanın temel kuvvetlerinden üçünü tanımlayan kuantum mekaniği ile dördüncü temel kuvveti kütleçekimin kuramı olan genel göreliliğini birleştireceği düşünülen bir kuramdır.

<span class="mw-page-title-main">Evrenin nihai kaderi</span> Evrenin yapısı göz önüne alınarak birbiriyle rekabet halinde olan bilimsel tahminlere verilen ad.

Evrenin nihai kaderi, fiziksel kozmolojinin ilgilendiği bir konudur. Evrenin durağan veya genişleyen yapısı da göz önünde alınarak birbiriyle rekabet halinde pek çok bilimsel tahminde bulunuldu.

<span class="mw-page-title-main">Subrahmanyan Chandrasekhar</span>

Subrahmanyan Chandrasekhar, Hint asıllı Amerikalı astrofizikçi. A. Fowler ile birlikte 1983'te kara deliklerin yüksek kütleli yıldızların evrimlerinin son aşamalarından biri olduğunu matematiksel teori haline getirdiklerinden dolayı Nobel Fizik Ödülünü kazanmıştır. 1930 Nobel Fizik Ödülü sahibi Chandrasekhara Venkata Raman'ın yeğenidir. Chandrasekhar limiti olarak bilinen astrofizik kavramını ortaya atmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Genel göreliliğe giriş</span>

Genel görelilik veya genel izafiyet, 1907 ve 1915 yılları arasında Albert Einstein tarafından geliştirilen bir çekim teorisidir. Genel göreliliğe göre, kütleler arasında gözlenen kütleçekim etkisi uzayzamanın eğrilmesinden kaynaklanır.

<span class="mw-page-title-main">Kütleçekimsel tekillik</span> koordinat sistemine bağlı olmayan gökcisminin yerçekimi alanının sonsuz olarak ölçüldüğü konum

Kütleçekimsel tekillik ya da uzay-zaman tekilliği koordinat sistemine bağlı olmayan gökcisminin yerçekimi alanının sonsuz olarak ölçüldüğü konum olarak tanımlanır. Bu nicelikler, maddenin yoğunluğunun da dahil olduğu uzay-zaman eğriliklerinin skaler değişmeyen nicelikleridir. Uzay zamanın normal kuralları tekillik içinde var olamaz.

<span class="mw-page-title-main">Kozmik sicim</span>

Kozmik sicimler evrenin erken yıllarındaki simetri kırıcı değişimde simetrinin kırılmasıyla alakalı vakum manifoldunun topolojisinin bağlanmamasıyla oluşan kuramsal tek boyutlu topolojik bozukluklardır.

<span class="mw-page-title-main">Görelilik teorisi</span> zamanın göreceli olduğunu söyleyen teori

Görelilik teorisi, Albert Einstein'ın çalışmaları sonucu önerilen ve yayınlanan, özel görelilik ve genel görelilik adlarında birbirleriyle ilişkili iki teorisini kapsar. Özel görelilik, yer çekiminin yokluğunda tüm fiziksel fenomenler için geçerlidir. Genel görelilik, yer çekimi yasasını ve bu yasanın diğer doğa kuvvetleri ile ilişkisini açıklar. Astronomi de dahil olmak üzere kozmolojik ve astrofiziksel alem için geçerlidir.

<span class="mw-page-title-main">Büyük patlama teorisinin tarihi</span>

Büyük patlama teorisi'nin tarihi, büyük patlamanın gözlemlenmesi ve teorik değerlendirmesinin yapılmasıyla başladı. Kozmolojideki teorik çalışmaların çoğu artık temel Büyük Patlama modeline yapılan iyileştirmeleri içermektedir. Teorinin kendisi aslında Belçikalı Katolik rahip, matematikçi, astronom ve fizik profesörü Georges Lemaître tarafından resmîleştirilmiştir.