Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

Kütleçekimsel Merceklenme Nedir? Galaksilerden Gelen Işık Bize Ulaşmadan Önce Nasıl Kırılıyor?

Kütleçekimsel Merceklenme Nedir? Galaksilerden Gelen Işık Bize Ulaşmadan Önce Nasıl Kırılıyor? NewsBeezer
4 dakika
705
Evrim Ağacı Akademi: Genel Görelilik Teorisi & Kütleçekim Fiziği Yazı Dizisi

Bu yazı, Genel Görelilik Teorisi & Kütleçekim Fiziği yazı dizisinin 13. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Kütleçekimiyle İlgili (Muhtemelen) Bilmediğiniz 20 Gerçek!" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
Tüm Reklamları Kapat

Einstein 1915 yılında Genel Görelilik Teorisini ortaya attığında; maddenin uzay-zamanı büktüğünü ve aynı zamanda maddenin bu bükülmüş uzay-zamanda hareket etmesi gerektiğini biliyordu. Yani cisimler, ortamın geometrisini takip etmek zorundaydı. Bu da kütleçekimsel bir alandan geçmekte olan ışığın rotasının değişmesi gerektiğini ima eder. Bu durum, kütle çekimsel merceklenmenin temelini oluşturur.

Abell 370 Galaksi Kümesi.
Abell 370 Galaksi Kümesi.
NASA APOD

Her cisim, kütlesinden ötürü ışığın rotasını bir miktar saptırabilir. Fakat burada basit bir sapınçtan bahsetmiyoruz. Burada öylesine bir sapınç var ki artık uzay-zamanın kendisi ciddi bir biçimde bükülmüş olduğundan tıpkı bir mercek gibi görev görüyor. Arka planında kalan cisimlerin görüntülerini bozuyor, onları büyütüyor ve hatta görüntülerini çoğaltıyor.

Yukarıdaki APOD görselinde 4 milyar ışık yılı uzaklıkta yer alan çok büyük kütleli Abell 370 galaksi kümesinin sebep olduğu çekimsel merceklenme görülüyor. Galaksi kümesi uzay-zamanı öylesine büküyor ki, arka planda kalan galaksilerin görüntüsü bozuluyor. Kümenin etrafında çeşitli ark (yay) şeklinde galaksiler görmeniz de bundan kaynaklanıyor. Ön planda kalanlar ise durumdan etkilenmiyor.

Tüm Reklamları Kapat

Galaksi kümesinin kütlesi, parlaklığından yola çıkarak belirlenebilir. Fakat bu şekilde bir kütle ölçümü yapacak olursanız, böylesi bir merceklenme olayı hakkında yanlış sonuçlara varırsınız. Çünkü parlaklıktan yola çıkarak yapılan ölçüm, ışıma yapan maddenin kütlesini verir. Oysa ki geçmiş gözlemlerden biliyoruz ki, kümedeki toplam maddenin önemli bir miktarını görünmeyen karanlık madde oluşturuyor. Bu sayede kütleçekimsel merceklenme etkisini kullanarak, kümedeki karanlık madde miktarı hakkında çıkarımlar yapmak da mümkün oluyor.

Kütle çekimsel merceklenme, görüntü bakımından bazı özel durumları doğurabiliyor. Eğer arka planda yer alan cisim, merceklenmeyi yapan ile aynı doğrultuda hizalanmış ise cismin görüntüsü, merceklenmeyi yapanın etrafında bir halka oluşturuyor.

Bir diğer örnek ise "Einstein haçı" olarak adlandırılıyor.[1] Galaksilerin disk şeklindeki yapılarından ötürü, bir önceki örnekte bükülerek bir ark (yay) oluşturuyorlardı. Fakat söz konusu cisim kuazar gibi bir nokta kaynak olduğunda, bir yay yerine aynı kuazarın kopyalanmış birkaç görüntüsü oluşuyor.

Kütleçekimsel Merceklenme Türleri ve Hesaplamalar

Kütleçekimsel merceklenmeye sebep olan durumlar, çeşitli koşullar altında oluşabilir. Eğer Einstein halkası, arklar, bozulmalar ve çoklu görüntüler oluşuyorsa burada güçlü bir merceklenme kaynağı olduğundan dolayı bu olaya güçlü merceklenme denir.[2] Eğer görüntüde çok bariz bir değişim yoksa, çekimsel merceklenme çok zayıfsa ve yalnızca çok sayıda örnek istatistiksel yolla incelenerek bir etki bulunuyorsa, buna zayıf merceklenme denir. Eğer görüntüde herhangi bir bozulma yoksa, fakat cismin parlaklığını artırabiliyorsa buna da mikromerceklenme denir.

Tüm Reklamları Kapat

Hesaplamalar

Lensin, yani merceğin yarattığı kırılmayı göstermek için aşağıdaki resmi kullanalım. Bu resimdeki açılar ve mesafelerle bazı hesaplamalar yapabiliriz.

İlk olarak, resimde bulunan küçük açıları kullanarak aşağıdaki eşitlik yazılabilir:

θDs=βDs−α^Ds\Large \theta D_s = \beta D_s - \hat{\alpha}D_s

Buradan elde edilen aşağıdaki denklem, lens denklemi olarak adlandırılır:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

β=θ−α(θ)\Large \beta = \theta - \alpha (\theta)

Bu denklem, görüntünün açısal konumu ile kaynak arasında bir ilişki tanımlar. Aşağıdaki gibi bir DD tanımlaması yapalım:

D=DdDsDds\Large D = \frac{D_d D_s}{D_{ds}}

Keyfi bir kütle profiline sahip çembersel bir lens durumunu genelleyecek olursak şöyle yazılabilir:

β=θ−DdsDdDs4GM(θ)c2θ\Large\beta = \theta - \frac{D_{ds}}{D_d D_s} \frac{4GM(\theta)}{c^2\theta}

Eğer kütle yoğunluğu yeterliyse, beta sıfır için optik eksen boyunca yer alması durumunda bir "Einstein halkası" oluşturur. Bu halkanın yarıçapının karesi aşağıdaki şekilde ifade edilir:

Tüm Reklamları Kapat

θE2=4GM(θE)Dc2\Large\theta _E^2 = \frac{4GM(\theta_E)}{Dc^2}

Böylece nokta kaynak için aşağıdaki eşitliği elde ederiz:

θE=(4GMDc2)1/2\Large\theta _E = (\frac{4GM}{Dc^2})^{1/2}

Tüm Reklamları Kapat

Bunu lens denklemini yeniden yazmak için kullanırsak lens denklemi şu hale gelir:

β=θ−θE2θ\Large \beta = \theta - \frac{\theta_E^2}{\theta}

Bunun iki çözümü bulunur:

θ±=12(β±β2+4θE2)\Large \theta _\pm = \frac{1}{2} (\beta \pm \sqrt{\beta^2 + 4\theta_E^2})

Tüm Reklamları Kapat

İki çözüm, iki görüntüye karşılık gelir, biri kaynağın diğer tarafında yer alır. Görüntünün biri daima Einstein halkasının içerisinde yer alırken diğeri dışındadır. Eğer kaynak optik eksenden uzaklaştırılırsa (β\beta artarsa), görüntünün biri lense yakınlaşırken diğeri de kaynağa yakınlaşır. Çekimsel merceklenme aynı zamanda kaynağın görünür katı açısını da değiştirir. Bu durum cismin boyutunun büyütülmesi anlamına gelir. Görüntü alanının, kaynak alanına olan oranı kadar bir büyütme olur ve çembersel bir lens için bu çarpan aşağıdaki şekilde ifade edilebilir:

μ=θβdθdβ\Large \mu = \frac{\theta}{\beta} \frac{d\theta}{d\beta}

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
Evrim Ağacı Akademi: Genel Görelilik Teorisi & Kütleçekim Fiziği Yazı Dizisi

Bu yazı, Genel Görelilik Teorisi & Kütleçekim Fiziği yazı dizisinin 13. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Kütleçekimiyle İlgili (Muhtemelen) Bilmediğiniz 20 Gerçek!" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
15
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 1
  • Bilim Budur! 1
  • Tebrikler! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 30/05/2024 15:37:31 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/12741

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Neandertaller
Ornitoloji
Atmosfer
Meyve
Temel
Entropi
Kas
Yumurta
Enfeksiyon
Doğal Seçilim
Maskeler
Filogenetik
Çağ
Konuşma
Köpekbalığı
Eğilim
Toplumsal Cinsiyet
Hayvanlar Alemi
Sars Mers
Kilometre
Metabolizma
Canlılık Ve Cansızlık Arasındaki Farklar
Karbonhidrat
Fizyoloji
Sağlık
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
Ö. Kayalı. Kütleçekimsel Merceklenme Nedir? Galaksilerden Gelen Işık Bize Ulaşmadan Önce Nasıl Kırılıyor?. (29 Şubat 2024). Alındığı Tarih: 30 Mayıs 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/12741
Kayalı, Ö. (2024, February 29). Kütleçekimsel Merceklenme Nedir? Galaksilerden Gelen Işık Bize Ulaşmadan Önce Nasıl Kırılıyor?. Evrim Ağacı. Retrieved May 30, 2024. from https://evrimagaci.org/s/12741
Ö. Kayalı. “Kütleçekimsel Merceklenme Nedir? Galaksilerden Gelen Işık Bize Ulaşmadan Önce Nasıl Kırılıyor?.” Edited by Ögetay Kayalı. Evrim Ağacı, 29 Feb. 2024, https://evrimagaci.org/s/12741.
Kayalı, Ögetay. “Kütleçekimsel Merceklenme Nedir? Galaksilerden Gelen Işık Bize Ulaşmadan Önce Nasıl Kırılıyor?.” Edited by Ögetay Kayalı. Evrim Ağacı, February 29, 2024. https://evrimagaci.org/s/12741.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close