DERS 34: KOZMOLOJİ

Ders Konuları

• Genişleyen Evren
• Kozmoloji
• Kozmolojik kural
• Evrenin yaşı
• Big Bang (Büyük Patlama)
• Evrenin Kaderi

Genişleyen Evren

• Hubble glaksilerin uzaklıklarını tayf çizgilerinden ölçülen Doppler kaymaları ile karşılaştırdı.
• Evrenin genişlediğini keşfetti!
• Galaksilerin tayf çizgileri kırmızıya kayma gösterir.
• Daha büyük uzaklık, daha yükdek kaçma hızı.

• Uzaklaşma hızı uzaklıkla orantılıdır:

---

Uzaklık ve Kırmızıya Kayma

• Hubble yasası kulanılarak, galaksilerin uzaklıkları (z), kırmızıya kaymalarından bulunabilir.

 

 



• Düşük hızlarda, z ~ v/c (Doppler etkisi).
• Hubble'dan elde edilen kırmızıya kayma, genellikle kozmolojik kırmızıya kayma olarak isimlendirilir

Kozmoloji

• Kozmoloji, evrenin yapısını ve evrimini araştırır.
• Gözlenen her bir ölçekte evrenin yapısını görmek mümkündür:
• Yıldızlar, yıldız kümeleri ve galaksileri oluşturur
• Galaksiler, galaksi kümelerini, üst kümelerive diğer büyük yapıları oluşturur

Büyük Ölçekli Yapılar

• Böyle oluşumlar boyut olarak ~ 200 Mpc görülürler.
• Bu ~4000 Mpc uzaklığındaki QSO'lardan çok daha yakındır.
• Araştırmalar gözlenebilir evrenin sadece ~1/1000 'ini kapsamaktadır!
• Benzetme yapmak istenirse, bir dünya haritasında Rhode Adası kadar.
• Evrende 300 Mpc küb içinde ~100,000 galaksi vardır.
• sönük cüce eliptikler ve düzensizler hariç
• The total number of galaxies is roughly

 

 

Kozmolojik Kural

1. Evren homojendir (türdeş).
• smooth on the largest scales
2. Evren izotropiktir.
• her dğorultuda aynı görünür

Evrenin Merkezi Bulunmaz!

• Hubble yasası çok özeldir.
• Biz A galaksisinde isek, hızlar:

 

 



• B galaksisindekiler ne görür?

 

 



• Aynı genişleyen evren!

Olbers Paradoksu

• Durağan, eş yoğunluklu, sonsuz bir evrenin olması durumunda gökyüzü parlak olacaktır.!
• Hangi yöne bakılırsa bakılsın tek bir yıldız görülecekti.
• Yanıt:
• Sonlu bir yaşı olması nedeni ile evren sınırsız değildir.
• Zamanla değişmez değildir.

Evrenin yaşı

• Galaksiler için, Hubble yasası:

 

 

v = H_o x d

• Evren genişlediğinden, geçmişte galaksiler birbirlerine daha yakındılar.
• Olayı geriye doğru götürdüğümüzde, galaksilerin hepsi birbirlerinin üstüne toplanacaktı!
• Bu ne zaman oldu?

---

Yaş (devam..)

• Evren aynı biçimde genişliyor olsaydı, bu süre:


• Hubble yasasını katarak:

• Evrenin yaşını tahmin etmek için, H_o = 100 km/sn/Mpc olduğunu gözönüne alalım:

 

 

.

Big Bang (Büyük Patlama)

• EVRENİN BAŞLANGICINI !
• ZAMANIN BAŞLANGICINI !

BIG BANG Nedir?

• Big Bang boş evrende bir patlama değildi.
• Big Bang tüm evreni kapsar.
• Başlangğçta Big Bang olayı bir anda her yerde meydana gelmiştir

Geçmiş Zamana Bakış

• Evrende ne kadar uzağa bakarsak, o oranda geçmiş zamanı görürüz!
• Işığın bize ulaşması uzun bir zaman almıştır.
• Bu yüzden teleskoplar, evrenin geçmişini gösteren "zaman makineleri"dir.

Evren ne olacak?

• Bir gezegen ve yüzeyinden atılan bir uzay aracı düşünelim
• Uzay aracının gezegenden kurtulmasını sağlayan hız (yüksek ve düşük hız değerleri arasında bir hız) kaçma hızıdır.

---

• Evrenin evrimini anlamak bir gezegenden kurtulmaya benzer.

---