Evrendeki En Soğuk Madde Oluşturuluyor

Evrendeki En Soguk Madde Olusturuluyor
Evrendeki En Soguk Madde Olusturuluyor - Derin uzaydan yaklaşık 3 milyar kat daha soğuk sıcaklıklara soğutulmuş hapsolmuş iterbiyum atomlarını göstermektedir (İmaj kredisi: Ella Maru Studio/K. Hazzard/Rice Üniversitesi'nin izniyle)

Maddeyi, herhangi bir yıldızdan uzak, uzayın en derin kısımlarından bile daha soğuk hale getirmek için, bir bilim adamları ekibi onu mutlak sıfır derecesinin milyarda birine kadar soğutmayı başardı.

Yıldızlararası uzay, kozmik mikrodalga arka plan (CMB) ile eşit şekilde doldurulduğu için asla bu kadar soğumaz.
Bu olay Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra, evrenin emekleme dönemindeyken meydana gelen bir olaydan arta kalan bir radyasyon biçimidir.

Soğutulmuş madde, mutlak sıfırın sadece bir derece üzerinde bir sıcaklığa sahiptir ve bu da onu, Dünya’dan 3000 ışıkyılı uzaklıkta bulunan, uzayın bilinen en soğuk bölgesi olan Bumerang Bulutsusu’ndan bile daha soğuk yapar.

Japonya’daki Kyoto Üniversitesi’nde yürütülen çalışmada, parçacık fizikçileri tarafından elektron, proton ve nötron gibi maddenin oluşumuna katkıda bulunan herhangi bir atom altı parçacığı tanımlamak için kullanılan terim olan fermiyonlar kullanıldı. Araştırmacılar, fermiyonlarının veya iterbiyum atomlarının sıcaklığını, tüm atomik hareketin sona ereceği hayali nokta olan mutlak sıfırın bir milyarda birine kadar düşürdüler.

Çalışmaya katılan Rice Üniversitesi araştırmacısı Kaden Hazzard’a göre, “şu anda bazı uzaylı uygarlıklar böyle deneyler yapmıyorsa, bu deney Kyoto Üniversitesi’nde ne zaman yapılırsa yapılsın, evrendeki en soğuk fermiyonları yaratıyor” şeklinde açıklamada bulunuyor.

Ekip, malzemeyi soğutmak için lazerler kullanarak optik bir kafes içindeki 300.000 atomun hareketini kısıtladı. Deney, teorik fizikçi John Hubbard’ın 1963’te ilk kez ortaya koyduğu bir kuantum fiziği paradigmasını simüle ediyor. Hubbard modelinin yardımıyla, atomlar, elektronların kapasitesi olan süper iletkenlik gibi çeşitli tuhaf kuantum fenomenleri sergileyebilir. Yani bir anlam da enerji kaybetmeden elektriği iletme de diyebiliriz.

Hazzard’a göre fizik, aşırı soğuk nedeniyle gerçekten değişiyor. Fizik daha kuantum mekaniksel bir çerçeveye doğru kayarken yeni olayları gözlemlemenizi sağlar.

Kozmik arka plan ışıması nedeniyle, yıldızlararası uzay asla bu kadar soğuk olamaz. Evrenin Big Bang’i takip eden ilk, hızlı genişlemesi sırasında, “son saçılma” olarak bilinen bir olay bu homojen, eşit dağılmış radyasyonu üretmiştir.

Son saçılma sırasında elektronlar, bilinen en hafif element olan hidrojenin ilk atomlarını üreterek protonlarla bağlanmaya başladı. Evren, bu atom oluşumunun bir sonucu olarak bağlanmamış elektronlarını hızla kaybetti. Elektronlar fotonları saçtığı için, son saçılmadan önce evren karanlıktı. Fotonlar bu ilk hidrojen atomlarında hemen serbestçe akabiliyorlardı çünkü elektronlar protonlara bağlıydı ve bu da evreni ışığa karşı şeffaf hale getiriyordu.

Son saçılma, protonlar ve fotonlar gibi fermiyonların aynı sıcaklığa sahip olduğu son zamanı da işaret etti.

Fotonlar, kozmosu, eksi 454,76 Fahrenheit’e (eksi 270,42 santigrat derece) eşit olan 2,73 Kelvin’lik kesin bir sıcaklıkta doldurdu. Bu, mutlak sıfırın sadece 2,73 derece üzerindedir (0 Kelvin veya eksi 459,67 derece Fahrenheit ya da eksi 273,15 santigrad dereceye karşılık gelmektedir).

Centaurus takımyıldızında ölmekte olan bir yıldızı çevreleyen bir gaz bulutu olan Bumerang Bulutsusu, kabaca 1 Kelvin veya eksi 457,6 F (eksi 272 santigrat derece) ölçülerinde kozmosun geri kalanından önemli ölçüde daha soğuktur.

Gökbilimcilere göre Bumerang Bulutsusu, merkezinde ölmekte olan yıldızın çıkardığı soğuk ve genişleyen gaz tarafından soğutuluyor. Ancak Bumerang Bulutsusu bile, mevcut deneyde iterbiyum atomunun ulaştığı sıcaklıklarla rekabet edemez.

Deneyin ekibi şimdi, mutlak sıfırın bir milyarda biri üzerinde meydana gelen davranışı ölçebilen ilk araçları inşa ediyor.

Hazzard, “Bu sistemler oldukça garip ve özel,” dedi, “ama amaç, onları araştırıp anlayarak, gerçek malzemelerde bulunması gereken temel bileşenleri bulabilmemizdir.”

Kaynak: space

 

 

 

 

 

 

Benzer Reklamlar

İlk yorum yapan olun

Yorumunuz