Birçok insan kozmik mikrodalgaları düşünmez, çünkü her gün öğle yemeğinde yemeklerini boğarlar. Bir mikrodalga fırının bir börek zapı yapmak için kullandığı aynı radyasyon türü, astronomların evreni keşfetmesine yardımcı olur. Bu doğrudur: uzaydan gelen mikrodalga emisyonları, kozmosun bebekliğinde bir göz atmaya yardımcı olur.
Mikrodalga Sinyalleri Aşağı Avcılık
Büyüleyici bir nesne seti, uzayda mikrodalgalar yayar. Dünya dışı mikrodalgaların en yakın kaynağı güneşimiz. Gönderdiği mikrodalgaların belirli dalga boyları atmosferimiz tarafından emilir. Atmosferimizdeki su buharı, uzaydan mikrodalga radyasyonunun algılanmasına, onu emmesine ve Dünya'nın yüzeyine ulaşmasını engelleyebilir. Bu, dedektörlerini Dünya'da veya uzayda yüksek rakımlara koymak için evrende mikrodalga radyasyonu inceleyen astronomlara öğretti.
Öte yandan, bulutlara ve dumana nüfuz edebilecek mikrodalga sinyalleri, araştırmacıların Dünya'daki koşulları incelemesine yardımcı olabilir ve uydu iletişimini geliştirebilir. Mikrodalga biliminin birçok yönden faydalı olduğu ortaya çıkıyor.
Mikrodalga sinyalleri çok uzun dalga boylarında gelir. Bunları tespit etmek çok büyük teleskoplar gerektirir çünkü dedektör boyutunun radyasyon dalga boyunun kendisinden çok daha büyük olması gerekir. En iyi bilinen mikrodalga astronomi gözlemevleri uzaydadır ve evrenin başlangıcına kadar nesneler ve olaylar hakkında ayrıntılar ortaya koymuştur.
Kozmik Mikrodalga Yayıcılar
Kendi merkezimiz Samanyolu Galaksisi bir mikrodalga kaynağıdır, ancak diğer daha aktif galaksilerde olduğu kadar geniş değildir. Kara delikimiz (Yay A * olarak adlandırılır), bu şeyler giderken oldukça sessiz bir deliktir. Büyük bir jet gibi görünmüyor ve sadece zaman zaman çok yakın geçen yıldızlar ve diğer malzemelerle besleniyor.
pulsarlar (dönen nötron yıldızları) çok güçlü mikrodalga radyasyon kaynaklarıdır. Bu güçlü, kompakt nesneler yoğunluk bakımından yalnızca karadeliklerden sonra gelir. Nötron yıldızları güçlü manyetik alanlara ve hızlı dönüş oranlarına sahiptir. Mikrodalga emisyonu özellikle güçlü olan geniş bir radyasyon spektrumu oluştururlar. Pulsarların çoğu, güçlü radyo emisyonları nedeniyle genellikle "radyo pulsarları" olarak adlandırılır, ancak "mikrodalga parlaklığı" da olabilirler.
Birçok büyüleyici mikrodalga kaynağı güneş sistemimizin ve galaksimizin çok dışındadır. Örneğin, aktif galaksiler (AGN), süper kütleli kara delikler çekirdeklerinde güçlü mikrodalga fırlatır. Ek olarak, bu kara delik motorları mikrodalga dalga boylarında da parlak şekilde parlayan büyük plazma jetleri oluşturabilir. Bu plazma yapılarından bazıları karadelik içeren tüm galaksiden daha büyük olabilir.
Nihai Kozmik Mikrodalga Hikayesi
1964'te Princeton Üniversitesi bilim adamları David Todd Wilkinson, Robert H. Dicke ve Peter Roll kozmik mikrodalgaları avlamak için bir dedektör inşa etmeye karar verdiler. Sadece onlar değildi. Bell Labs'taki iki bilim adamı - Arno Penzias ve Robert Wilson - ayrıca mikrodalga fırın aramak için bir "korna" inşa ediyorlardı. Böyle bir radyasyon 20. yüzyılın başlarında tahmin edilmişti, ama hiç kimse bunu araştırmak için hiçbir şey yapmamıştı. Bilim adamlarının 1964 ölçümleri, tüm gökyüzü boyunca karanlık bir mikrodalga radyasyonu "yıkama" gösterdi. Şimdi ortaya çıkıyor ki hafif mikrodalga ışıltısı erken evrenden gelen kozmik bir sinyal. Penzias ve Wilson, yaptıkları ölçümler ve analizler için kozmik mikrodalga arka planının (SPK) onaylanmasına yol açan Nobel Ödülü kazanmaya devam ettiler.
Sonunda, gökbilimciler daha iyi veri sağlayabilen uzay tabanlı mikrodalga dedektörleri inşa etmek için fon elde ettiler. Örneğin, Kozmik Mikrodalga Arkaplan Gezgini (COBE) uydusu 1989'da başlayarak bu SPK hakkında ayrıntılı bir çalışma yaptı. O zamandan beri, Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Probu (WMAP) ile yapılan diğer gözlemler bu radyasyonu tespit etti.
SPK, evrenimizi harekete geçiren büyük patlamadan sonra gelen olaydır. İnanılmaz derecede sıcak ve enerjikti. Yeni doğan kozmos genişledikçe, ısının yoğunluğu düştü. Temel olarak, soğutuldu ve ne kadar az ısı daha büyük ve daha geniş bir alana yayıldı. Bugün, evren 93 milyar ışık yılı genişliğinde ve SPK yaklaşık 2.7 Kelvin'lik bir sıcaklığı temsil ediyor. Gökbilimciler dağınık sıcaklığın mikrodalga radyasyonu olduğunu düşünürler ve evrenin kökenleri ve evrimi hakkında daha fazla bilgi edinmek için SPK'nın "sıcaklığı" ndaki küçük dalgalanmaları kullanırlar.
Evrendeki Mikrodalgalar Hakkında Teknik Konuşma
Mikrodalgalar 0,3 gigahertz (GHz) ile 300 GHz arasındaki frekanslarda yayılır. (Bir gigahertz 1 milyar Hertz'e eşittir. Bir "Hertz" bir şeyin saniyede kaç devir yaydığını tanımlamak için kullanılır, bir Hertz her devirde bir devirdir Bu frekans aralıkları, bir milimetre (bir metrenin binde biri) ile bir arasındaki dalga boylarına karşılık gelir. metre. Referans olarak, TV ve radyo emisyonları, spektrumun alt kısmında, 50 ila 1000 Mhz (megahertz) arasında yayılır.
Mikrodalga radyasyonu genellikle bağımsız bir radyasyon bandı olarak tanımlanır, ancak aynı zamanda radyo astronomi biliminin bir parçası olarak kabul edilir. Gökbilimciler genellikle, uzak kızılötesi, mikrodalga ve ultra yüksek frekanslı (UHF) radyo bantları, teknik olarak üç ayrı enerji bandı olmasına rağmen "mikrodalga" radyasyonunun bir parçası olarak.