Bose-Einstein Yoğuşması kullanılarak erken evren simülasyonu oluşturuldu


Almanya’daki bir laboratuvarda inşa edilen erken bir evren simülasyonu

Heidelberg Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, soğutulmuş potasyum atomları kullanarak laboratuvarlarında bir erken evren simülasyonu oluşturdu. Nature dergisinde yayınlanan makalelerinde grup, simülatörlerini ve nasıl kullanılabileceğini anlatıyor. Nottingham Üniversitesi’nden Silke Weinfurtner, aynı dergi sayısında Almanya’daki ekip tarafından yapılan çalışmaları özetleyen bir News & Views makalesi yayınladı.

Büyük Patlama’dan sonraki ilk birkaç dakika içinde neler olduğunu anlamak, geride kalan kanıtların eksikliği nedeniyle çok zordur. Bu da astrofizikçilere ne olmuş olabileceğini açıklamak için teoriden başka bir şey bırakmıyor. Bilim insanları teorilerine itibar kazandırmak için, tarif edilen koşulları teorik olarak temsil eden modeller inşa ettiler. Bu yeni çalışmada araştırmacılar, Büyük Patlama’dan hemen sonraki koşulları simüle etmek üzere laboratuvarlarında fiziksel bir model oluşturmak için yeni bir yaklaşım kullandılar.

Büyük Patlama’nın genişleyen bir evrene yol açtığı teorisinden yola çıkan araştırmacılar, “kuantum alan simülatörü” olarak tanımladıkları bir model oluşturmaya çalıştılar. Çoğu teori erken evrenin mutlak sıfıra yakın, çok soğuk olduğunu öne sürdüğünden, araştırmacılar çok soğuk bir ortam yarattılar. Daha sonra simüle etmeye çalıştıkları evreni temsil etmesi için potasyum atomları eklediler.

Atomlar mutlak sıfırın hemen üstüne kadar soğutuldu ve lazerler kullanılarak yavaşlatıldı, bu da bir tür süper akışkan olan Bose-Einstein yoğuşmasının oluşmasıyla sonuçlandı. Araştırmacılar daha sonra atomları istenen düzenlemelere itmek için özel olarak tasarlanmış bir projektörden gelen ışığı kullandılar. Bu düzenek altında, fonon olarak bilinen süperakışkan uyarıcılar iki farklı yönde yayılıyor.

Araştırmacılar yayılma hızını manipüle ederek, evrenin erken dönemlerinde teorize edilen dalga yayılımını taklit edebildiler. Araştırmacılar, süperakışkanlarının davranışının, Büyük Patlama’dan hemen sonraki anlarda uzay-zamanı ve parçacıkların üretimini yöneten fiziğe bir şekilde benzediğini öne sürüyorlar.

Simülatör kullanılarak yapılan ilk deneylerden biri, erken evrenin genişlemesini taklit etmeyi içeriyordu.


Kaynak: https://phys.org/news/2022-11-early-universe-analog-built-lab.html

Bu yazı Astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı phys.org sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkılarda bulunulmuştur. Bu sebeple Astrafizik.com içerik izinlerine tabidir. Astrafizik.com referans gösterilmek koşuluyla 3. tarafların kullanımına izin verilmiştir.