Utah çölünde yapımı önerilen devasa bir radyo teleskop dizisi, fizik anlayışımızı ilerletebilir ve kozmik radyo sinyallerini deşifre etmemize yardımcı olabilir. Bilim insanları, bu teleskopun nasıl çalışacağına dair detayları paylaştı.
1950'lerden itibaren radyo astronomisi, evrenin iç işleyişine dair güçlü bir bakış açısı sunarak, yıldızların nasıl oluştuğundan galaksimizin devasa kara deliğinin inanılmaz görüntülerine kadar pek çok şeyi ortaya çıkardı. Şimdi ise gök bilimciler, Deep Synoptic Array 2000 (DSA-2000) adı verilen devasa bir radyo teleskop dizisi inşa ediyor. Bu dizi, Utah çölünün radyo açısından sessiz bir bölgesine yerleştirilecek, her biri 5 metre genişliğinde 2.000 radyo çanağından oluşacak.
Uluslararası bir gök bilimci ekibi, DSA-2000'in evrendeki en gizli köşeleri, parçacıkları ve süreçleri ortaya çıkarmak için birinci sınıf bir araç olacağını gösterdi.
DSA-2000 hem geniş bir görüş alanına hem de yüksek çözünürlüğe sahip olacağı için, radyo frekanslarında dünyanın en üst düzey dijital fotoğraf makinesi gibi olacak. Ekip, mayıs ayında yayınlanan bir makalede bu yeteneklerin, DSA-2000'in mevcut radyo teleskoplarımızla mümkün olmayan çok çeşitli fenomenleri tespit etmesini sağlayacağını açıkladı.
Evrende keşfedilmeyi bekleyen birçok radyo iletimi bulunuyor. Örneğin, gök bilimciler her galaksinin kütlesinin büyük çoğunluğunun, şimdiye kadar doğrudan tespit edilemeyen görünmez bir varlık olan karanlık madde şeklinde olduğuna inanıyor.
Karanlık madde için potansiyel bir aday, bilinen en hafif parçacıklardan trilyonlarca kat daha hafif olan hipotetik bir parçacık olan aksiyondur. Aksiyonlar, nötron yıldızları gibi yoğun nesnelerin etrafında toplanabilir ve son derece güçlü manyetik alanların etkisi altında (ki nötron yıldızları bunlara fazlasıyla sahiptir), DSA-2000'in bu sinyalleri algılayabileceği doğru frekans aralığında fotonlara dönüşebilirler.
Karanlık madde için bir başka aday ise karanlık fotondur; normal, tanıdık fotonlar (ışık parçacıkları) gibidir ancak 'karanlıktır'. Karanlık fotonlar da nötron yıldızlarının etrafında toplanabilir ve yıldızın aşırı dönüşü nedeniyle büyük bir çılgınlığa kapılabilirler. Süperradyans adı verilen bir süreçte, karanlık fotonlar aşırı yüksek enerjilere yükselir ve düzenli fotonlarla rezonansa girerek, DSA-2000 tarafından doğrudan tespit edilebilecek sinyal patlamaları yayarlar.
Bu, DSA-2000'in potansiyel olarak evrende yeni bir madde formuna dair ilk doğrudan bakışımızı sunabileceği anlamına geliyor. Ancak hepsi bu kadar değil.
2023 yılında bilim insanları, pulsar zamanlama dizileri aracılığıyla kütleçekim dalgalarının tespit edildiğini duyurdu. DSA-2000, yaklaşık 3.000 pulsarın (düzenli aralıklarla atan hızla dönen nötron yıldızları) dönüş hızlarını hassas bir şekilde ölçerek bunu bir adım öteye taşıyabilir. Bu, yeni enstrümanın, görülemeyen yörünge ortakları (kara delikler veya küçük karanlık madde kümeleri gibi) nedeniyle pulsar dönüşlerindeki herhangi bir ince varyasyonu bulmasına olanak tanıyacaktır.
Son olarak, DSA-2000 on binlerce hızlı radyo patlamasını (FRB) tespit edebilir; bunlar radyo spektrumunda kısa ve güçlü sinyaller olarak kendini gösteren muazzam patlamalardır. Bu eşi benzeri görülmemiş sayıda tespit, bilim insanlarının yakın evrenin kapsamlı bir araştırmasını yapmasına olanak tanıyacak ve karanlık enerjiden nötrino adı verilen hayalet parçacıkların doğasına kadar her şeyi anlamamıza yardımcı olacaktır.
Evren bize sırlarını fısıldamaya çalışıyor. Yeterince dikkatle dinlersek, tüm cevaplar orada.
