Bilim dünyası hızla ilerliyor ve her gün pek çok ilginç gelişme yaşanıyor. Elbette tüm bu yenilikleri anında sizlerle paylaşmak her zaman mümkün olmuyor. Bu nedenle, gözden kaçmaması gereken, heyecan verici bilimsel gelişmeleri sizin için derledik. Ağustos ayının en dikkat çekici buluşları arasında, gökbilimcilerin 'kara delik yıldızı' adını verdiği yeni bir gök cisminin keşfi, mikroplarla plastikleri parçalayıp yenilebilir kurabiyelere dönüştürme yöntemi, balina seslerinin Einstein'ın özel görelilik teorisiyle bağlantısı ve avokado ağaçlarının çiçeklerinin gün içinde cinsiyet değiştirmesi gibi pek çok ilginç konu yer alıyor.
'Kara Delik Yıldızı' Keşfedildi
2024 yılında, gökbilimciler James Webb Uzay Teleskobu'ndan elde edilen verileri incelerken, evrenin ilk oluşum dönemlerine, yani birkaç yüz milyon yıl öncesine ait olduğu düşünülen yüzlerce gizemli 'kırmızı nokta' tespit ettiler. Bu noktaların 'bebek kuazarları' olduğuna inanılıyordu. Ancak bu noktalar arasında biri özellikle bilim insanlarının dikkatini çekti: son derece kırmızı ve parlak olmasına rağmen bilinen hiçbir astrofiziksel nesneyle uyuşmayan özelliklere sahipti. Yapılan son analizler sonucunda, bu kırmızı noktanın bir 'kara delik yıldızı' olduğu sonucuna varıldı. Bu ismin verilmesinin sebebi, boyutunun büyük bir yıldız kadar olmasına rağmen, nükleer füzyonla üretilebilecek olandan çok daha fazla enerji yaymasıdır. Bu enerji çıkışı, aktif bir kara deliğin üretebileceği enerjiyle karşılaştırılabilir düzeydedir.
Gökbilimciler bu yeni nesneyi Nature dergisinde yayımlanan bir makalede ayrıntılı olarak tanıttılar. Başlangıçta, nesnenin bu kadar kırmızı olmasının arkasında toz yoğunluğunun olduğu düşünülse de, üretilen ışık son derece parlak olmasına rağmen belirli dalga boylarının altında tamamen kayboluyordu. Bu durum, genellikle bir yıldız atmosferinin işareti olan 'Balmer kırılması' olarak bilinir. Ancak bu, şimdiye kadar gözlemlenen en derin Balmer kırılmasıydı. Ayrıca, spektrumda hidrojen ve helyum dışındaki herhangi bir metal veya elementin varlığına dair hiçbir kanıt bulunamadı.
Makalenin yazarları, bu sıra dışı özellik kombinasyonunu açıklayabilecek potansiyel kaynakları belirlemek için bilgisayar simülasyonları yürüttüler. Yaptıkları çıkarıma göre, bu kırmızı noktanın, son derece yoğun bir hidrojen kozasıyla çevrili güçlü bir enerji kaynağı olması gerekiyordu. Ancak bu parlaklığa (bir yıldızdan 100 milyar kat daha parlak) ulaşabilecek tek olası kaynak, aktif olarak madde yiyen bir kara delikti. Ekip, MoM-BH*-1 olarak adlandırdıkları bu kırmızı noktanın, devasa bir merkezi kara delik (yaklaşık 100 güneş kütlesinde) ve güneş sistemimiz büyüklüğünde yoğun bir hidrojen kozasıyla çevrili bir kara delik yıldızı olduğu sonucuna ulaştı. Gökbilimciler, kara delik yıldızlarının (sonrasında iki tane daha keşfedildi) Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra süperkütleli kara deliklerin nasıl oluştuğu gizemini çözmelerine yardımcı olacağını umuyorlar.
Plastik Şişelerden Kurabiye Üretimi Mümkün Mü?
Plastik kirliliği ciddi bir çevresel sorun olmaya devam ediyor ve bilim insanları bu sorunun üstesinden gelmek için mikroplardan çeşitli yollarla faydalanıyor. Southern Illinois Üniversitesi'nden araştırmacılar, plastik şişelerde yaygın olarak kullanılan polietilen tereftalatı (PET) PET'i, mikroplar aracılığıyla sindirilebilir bir kurabiye hamuruna dönüştürmeyi başardılar. Bu kurabiyenin, derin uzay görevlerindeki astronotlar, denizaltı mürettebatları veya Ay ve Mars'taki koloniler için ideal bir besin kaynağı olabileceği öngörülüyor. Bu çalışma, Amerikan Kimya Derneği'nin Chicago'da düzenlenen bir toplantısında sunuldu.
SIU profesörü Lahiru Jayakody ve ekibi, plastiklerin karbon temelli, gıdaların da karbon temelli olması göz önüne alındığında, PET atıklarının ileri dönüşüm pazarı olarak gıda ürünlerinin kullanılabileceği fikrini ortaya attı. Farklı türdeki mayaları, yüksek sıcaklık ve basınç altında su ve oksijen kullanarak, plastik moleküllerini proteinlere, vitaminlere ve tatlandırıcılara dönüştürmek üzere programladılar. Bu işlemde, plastik şişeler önce parçalanarak mikropların daha kolay erişebileceği küçük parçacıklara ayrılıyor. Ardından mikroplar bu parçacıkları proteinlere, yağlara ve asitlere dönüştürüyor.
Son adımda ise elyaf, nişasta ve tatlandırıcı eklenerek elde edilen 'hamur', 3D yazıcıdan geçirilerek küçük kurabiyeler haline getiriliyor. Bu yaratıma 'µBites' (mikro kurabiye) adını verdiler. Araştırmacılar henüz insanlarla tat testleri yapmamış olsalar da, denekler kurabiyelerin hoş koktuğunu ve özellikle sınırlı gıda seçeneklerinin olduğu durumlarda bu kurabiyeleri yiyeceklerini belirttiler. Bu henüz tam bir onay olmasa da, önemli bir başlangıç noktası olarak görülüyor. Ekip, kurabiyelerin lezzetini artırmak için şimdiden çalışmalarına devam ediyor ve birkaç yıl içinde tüketilebilir hale gelmesini hedefliyor.
Balina Sesleri Einstein'ı Yankılıyor
Balina seslerinin Albert Einstein'ın özel görelilik teorisiyle herhangi bir ilgisi olacağını kim düşünebilir ki? Oysa Pennsylvania Üniversitesi'nde misafir araştırmacı olarak bulunan okyanus bilimci John Spiesberger'a göre, durum tam da böyle. Her şey, Spiesberger'ın balina sesleri için doğru ses hızını hesaplayan bir bilgisayar programıyla oynarken başladı. Bu, balina takibi denklemlerinin önemli bir parçasıydı. Balina sesleri, su altında 100 kilometreye kadar yol alabiliyor, bu da hayvanların okyanus tabanına yerleştirilmiş alıcıların sinyalleri ne zaman aldığını karşılaştırarak yerlerinin tespit edilebileceği anlamına geliyor.
Ancak Spiesberger, bu seslerin hızında sürekli farklı değerler alıyordu; bazıları saniyede 1.000 metre, bazıları ise saniyede 3.000 metre. (Deniz suyunda sesin standart hızı yaklaşık 1.500 metre/saniye'dir.) Okyanus bilimci, bunun bir yazılım hatası değil, fiziksel bir etki olduğunu fark etti. Spiesberger ve ekibinin Physical Review E dergisinde yayımlanan makalelerinde açıkladıkları gibi, bir balina yüzeye yakın olduğunda, alıcılar hem doğrudan sinyali hem de yansıyan yankıyı alıyordu.
Bu duruma 'zamansal girişim' adı veriliyor. Bu teknikte, sinyalin en güçlü zirvesi hızlanmış gibi görünüyor, hatta bazen ışıktan daha hızlı hareket ediyormuş izlenimi veriyor. Ancak, kodlanmış bilgi hala özel göreliliğin bu temel ilkesine uymaktadır, dolayısıyla bu bir fizik ihlali değildir. Simülasyonlarla bu bağlantıyı gösteren Spiesberger, şimdi bu etkiyi gerçek dünyada kaydetmek için çalışıyor. Bunun için okyanus tabanının akustik parametrelerine sahip sert bir zemine yerleştirilmiş bir dizi ses mikrofonu kuruyor.
Her Sivrisineğin Bir Tipi Var
Sivrisineklerin belirli vücut kimyalarına çekildiği bilim dünyasında bilinen bir gerçek. Ancak yapılan yeni bir araştırmaya göre, her sivrisinek türü insan kokusunu farklı şekilde algıladığı için kendine özgü tercihlere sahip. iScience dergisinde yayımlanan bu çalışma, gelecekte türlere özgü kovucuların geliştirilmesine ve sivrisinek kaynaklı hastalıkların yayılmasını önlemek için daha etkili stratejiler oluşturulmasına kapı aralayabilir.
Florida International Üniversitesi'nden Matthew DeGennaro liderliğinde yapılan bu araştırmada üç farklı sivrisinek türü incelendi: Mısır sivrisineği (Aedes aegypti), Asya kaplan sivrisineği (Aedes albopictus) ve güney ev sivrisineği (Culex quinquefasciatus). Bu üç tür de gönüllü 119 insan üzerinde denendi. Mısır sivrisinekleri, kadınlara kıyasla erkeklere daha fazla ilgi gösterdi. Gündüzleri aktif olan Asya kaplan sivrisinekleri ise yüksek seviyedeki ketonlara ve bitkisel uçucu bileşiklere karşı zaafiyet gösterdi. Geceleri aktif olan güney ev sivrisinekleri ise bireylerin üzerindeki mikrobiyomlara (ciltte yaşayan bakteri, mantar ve diğer mikroorganizmalar topluluğu) göre seçim yaptı. Bazı mikrobiyomlar sivrisinekleri cezbederken, bazıları da uzaklaştırdı.
Avokado Ağaçları Gün İçinde Cinsiyet Değiştiriyor
Avokado tostu veya guacamole keyfi yaparken üzerinde düşünebileceğiniz bir detay: Avokado ağaçları hermafrodittir, yani çiçekleri hem polen üretebilir (erkek olarak) hem de polen kabul edebilir (dişi olarak). Dahası, ağaçlar gün boyunca bu işlevler arasında gidip gelir. Kendi kendine tozlaşmayı önlemek için, avokado ağaçlarının yaklaşık yarısı (A tipi) sabahları dişi, öğleden sonra ise erkek çiçekler açacak şekilde programlanmıştır; diğer yarısı ise tam tersi bir desen izler (B tipi). Kaliforniya Üniversitesi, Davis'ten bilim insanları, bu yüzyıllık gizemin arkasındaki genetik mekanizmayı nihayet belirledi. Bu bulgular, Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı.
Bilim insanları, yüzlerce avokado ağacının genomunu analiz ettiler. SDMYB adlı tek bir genin, bir ağacın A tipi mi yoksa B tipi çiçeklenme programını mı takip ettiği ile ilişkili olduğu belirlendi. Bu genin, birçok diğer türde bulunan iki cinsiyet kromozomuna benzer şekilde, iki aleli (alternatif versiyonu) bulunuyor; biri baskın, diğeri çekinik. A tipi ağaçlarda her iki versiyondan birer kopya bulunurken, B tipi ağaçlarda çekinik versiyondan iki kopya bulunuyor.
Bu iki versiyonun, 26 farklı ilgili ağaç türünde de bulunması, genetik mekanizmanın sadece avokado ağaçlarıyla sınırlı olmadığını gösteriyor. Bu bulgu aynı zamanda avokado yetiştiricilerine de yardımcı olacak. Artık yetiştiriciler, belirli bir ağacın hangi tip olduğunu ekim aşamasında test edebilecek ve gün boyunca iki tip ağaç arasında polen alışverişini sağlamak için dikimlerini buna göre planlayabilecekler. Daha önce bu belirlemenin, dikimden 10 ila 15 yıl sonra ağaç çiçek açana kadar beklenmesi gerekiyordu.
Ses Dalgaları Küçük İHA'ları Güçlendirebilir
Hepimiz günlük hayatımızda 'Helmholtz rezonansı' denilen olguya rastlamışızdır. Bu, bir şişenin ağzından hafifçe hava üflendiğinde, içindeki havanın ileri geri salınmasıyla oluşan uğultu sesidir. İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü Lozan (EPFL) bünyesindeki araştırmacılar, Science Advances dergisinde yayımlanan makalelerinde, bu etkiyi kullanarak sesle çalışan minyatür tekneler ve mikro uçanlar geliştirdiklerini duyurdular.
Daha önce ses dalgaları objeleri havada levite etmek için kullanılmıştı, ancak EPFL ekibi sesi itici bir kuvvete dönüştürmek istediler. Bunu, cihazlarına küçük, fabrikasyon olarak üretilmiş içi boş boşluklar yerleştirerek başardılar. Bu boşluklar, 3D yazdırılmış plastikler, polimerler, cam ve diğer yaygın malzemelerden yapılmıştı. Ses dalgaları bu boşluklardaki havayı uyararak, salınan havayı dışarı atıp itme kuvveti üretiyor.
Ekip, farklı ses frekanslarına ayarlanmış üç boşluğa sahip minyatür tekneler tasarladı. Bu sayede hoparlörden gelen ses dalgalarının frekansını değiştirerek tekneyi belirli bir yöne yönlendirebiliyorlar. 3D yazdırılmış mikro uçanları ise, helikopter gibi yukarı doğru itme kuvveti veya aerodinamik kaldırma sağlayabilen, ultrasonik frekanslara ayarlanmış üç entegre boşluğa sahipti.
Elektrik Olmadan Soğutma Mümkün
Standart buzdolapları ve klimalar, soğutucu gaz aracılığıyla ısıyı yüksek basınçlı bir odadan düşük basınçlı bir odaya aktarmak için elektrikle çalışan kompresörlere dayanan Carnot döngüsünü kullanır. Ancak bu ideal bir yaklaşım değildir. Albert Einstein ve Leo Szilard gibi isimler alternatifler bulmaya çalışmışlardır; patenti alınan Einstein-Szilard buzdolabı, hareketli parçası olmayan enerji açısından verimli bir emilim sistemiydi. Nature Energy dergisinde yayımlanan son çalışma, atık ısıyı ve güneş enerjisini soğutma için kullanabilen ısı güdümlü, elastokalorik bir sistemin başarıyla geliştirildiğini gösteriyor.
Elastokalorik soğutma sistemleri, mekanik bir yük uygulandığında ısınan ve yük serbest bırakıldığında soğuyan şekil hafızalı alaşımlardan yararlanır. Bu tür sistemler hala kuvvet uygulamak için elektrikle çalışan aktüatörlere dayanmaktadır. Nature Energy makalesinin yazarları, bu engelin üstesinden gelmek için birbirine bağlanmış iki ultra ince nikel-titanyum folyo kullandılar. İlk folyo, ısındığında büzülerek herhangi bir elektrik motoruna ihtiyaç duymadan termal enerjiyi mekanik işe dönüştürmek üzere tasarlanmıştır. Bu iş daha sonra ikinci folyoya aktarılır ve kristal yapıda tersinir değişiklikler üreterek soğuma sağlar.
Bu, katı hal soğutmasının atık ısı ve güneş enerjisi kullanılarak çalıştırılmasını mümkün kılıyor. Şu ana kadar bu sadece yöntemin fizibilitesinin bir gösterimidir; bir sonraki adım, soğutma kapasitesini artırmak için birden fazla folyoyu bağlamaktır. Eğer bu yaklaşım ölçeklenebilirse, bu tür sistemler bilgisayar işlemcilerini kendi atık ısılarını kullanarak soğutmak veya aktarma organlarından gelen atık ısıyı kullanarak hassas otomobil elektroniğini soğutmak için ideal olacaktır.
