Uzaydan gelen gizemli sinyallerin sırrı çözüldü

İlk kez bir radyo patlamasının kaynağı belirlendi

Nötron yıldızından çıkan radyo dalgaları galaksideki yoğun plazmada ilerlerken birden fazla yola sapıyor ve sinyalin parlaklığı titrek görünüyor (Daniel Liévano/MIT News)
Nötron yıldızından çıkan radyo dalgaları galaksideki yoğun plazmada ilerlerken birden fazla yola sapıyor ve sinyalin parlaklığı titrek görünüyor (Daniel Liévano/MIT News)
TT

Uzaydan gelen gizemli sinyallerin sırrı çözüldü

Nötron yıldızından çıkan radyo dalgaları galaksideki yoğun plazmada ilerlerken birden fazla yola sapıyor ve sinyalin parlaklığı titrek görünüyor (Daniel Liévano/MIT News)
Nötron yıldızından çıkan radyo dalgaları galaksideki yoğun plazmada ilerlerken birden fazla yola sapıyor ve sinyalin parlaklığı titrek görünüyor (Daniel Liévano/MIT News)

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) araştırmacılar, evrenin en gizemli patlamalarından birinin nereden geldiğini nihayet tespit etti.

Hızlı radyo patlamaları (fast radio burst / FRB), ilk kez 2007'de saptandıklarından beri bilim insanlarının kafasını kurcalıyor. 

İsminden de anlaşılabileceği gibi bu olaylar, çok kısa süren ve muazzam bir enerji açığa çıkaran radyo patlamalarını ifade ediyor. Saniyenin binde biri kadar kısa bir sürede Güneş'in üç günde saldığı kadar enerji ortaya çıkabiliyor. 

FRB'ler genellikle tekrar etmediği, yani bir kaynaktan sadece bir kere patlama sinyali geldiği için gökbilimciler bunlar üzerinde çalışmakta zorlanıyor. Yaklaşık 20 yıldır bu kadar büyük bir patlamayı neyin ürettiğini anlamaya çalışıyorlar. 

Bu patlamaların kaynağı olarak bazıları uzaylı medeniyetleri işaret etse de en güçlü aday magnetarlardı.

Magnetarlar çok güçlü bir manyetik alana sahip nötron yıldızlarını ifade ediyor. Büyük kütleli yıldızların süpernova patlaması sonrası ardında bıraktığı yoğun cisimlere nötron yıldızı deniyor.

MIT'den bilim insanları en azından bir FRB'nin magnetardan geldiğini ortaya koydu. Bulguları önde gelen hakemli dergi Nature'da dün (1 Ocak) yayımlanan çalışmada, ilk kez bir FRB'nin kaynağı tespit edildi. 

Araştırmacılar 2022'de gözlemlenen, nispeten uzun ve güçlü bir FRB'ye odaklandı. 

200 milyon ışık yılı uzaktan gelen bu patlamanın kaynağını bulmak için sintilasyon denen bir olgudan yararlandılar.

Işık, uzayda ilerlerken yolu bozuluyor ve kat ettiği yol arttıkça daha titrek görünüyor. Gökyüzündeki yıldızların titremesi de sintilasyondan kaynaklanıyor. Daha yakın cisimlerden gelen ışık daha az bozulmaya uğradığı için daha az titrek görünüyor.

Ekip, 2022'deki FRB'nin parlaklığındaki değişimleri ve dalgaların yönündeki bozulmayı inceleyerek patlamanın, sinyale çok yakın bir kaynaktan geldiğini buldu.

Daha önceki bazı modellerde patlamanın daha uzakta yaşandığı öne sürülmüştü.

Yeni araştırmaya göre FRB, bir magnetarın en fazla 10 bin kilometre uzağından gelmişti. Ekip, magnetarların FRB ürettiğini gösteren ilk kanıtı bu şekilde sundu. 

Makalenin yazarlarından Kiyoshi Masui, "Magnetar diye bilinen bu yüksek seviyede manyetik nötron yıldızlarının etrafında atomlar var olamıyor; manyetik alan tarafından parçalanıyolar" diyerek ekliyor:

Burada heyecan verici olan şey, kaynağa yakın olan bu manyetik alanlarda depolanan enerjinin nasıl salındığını keşfetmemiz. Bu enerji, evrenin öteki ucundan görebileceğimiz radyo dalgaları halinde bükülüyor ve yeniden yapılandırılıyor.

Çalışmanın başyazarı Kenzie Nimmo ise "Bu parlak radyo salımlarının, yoğun plazmadan kaçıp kaçamayacağı epey tartışıldı" ifadelerini kullanıyor.

Bulgular bütün FRB'lerin magnetarlardan kaynaklandığı anlamına gelmiyor. Ancak yeni çalışmadaki yöntem kullanılarak diğer patlamaların nereden geldiği anlaşılabilir. 

Masui "Bu patlamalar her zaman oluyor" diyor: 

Meydana gelme biçimleri ve yerleri arasında büyük çeşitlilik olabilir. Sintilasyon tekniği, bu patlamaları yönlendiren çeşitli fiziksel süreçlerin anlaşılmasına katkı sağlayacak.

Independent Türkçe, Science Alert, Telegraph, MIT News, Nature



Kedi kübiti, kuantum bilgisayarlarda devrim yaratabilir

Kuantum bilgisayarların gelecekte çok yüksek bir hesaplama hızına ulaşması, güvenlik sistemlerini tehdit ediyor (Reuters)
Kuantum bilgisayarların gelecekte çok yüksek bir hesaplama hızına ulaşması, güvenlik sistemlerini tehdit ediyor (Reuters)
TT

Kedi kübiti, kuantum bilgisayarlarda devrim yaratabilir

Kuantum bilgisayarların gelecekte çok yüksek bir hesaplama hızına ulaşması, güvenlik sistemlerini tehdit ediyor (Reuters)
Kuantum bilgisayarların gelecekte çok yüksek bir hesaplama hızına ulaşması, güvenlik sistemlerini tehdit ediyor (Reuters)

Fransa merkezli bir şirket, hataya dayanıklı kuantum bilgisayarları 2030'a kadar geliştirmeyi hedeflediğini duyurdu. 

Bilgi işleme hızında çığır açması beklenen kuantum bilgisayarlar, halen bazı teknik sorunlarla mücadele ediyor. 

Süperpozisyon denen bir kuantum özelliği sayesinde bu cihazlardaki kübitler, aynı anda hem 0 hem de 1 durumunda olabiliyor. Gücünü buradan alan kübitler, sadece 0 veya 1 durumunda olabilen klasik bilgisayar bitlerine karşılık geliyor.

Ancak mevcut kübitler, ses ve ısı gibi çevresel etkenlerden kolayca etkilenerek süperpozisyon gibi kuantum özelliklerini kaybediyor.

Ayrıca kübitlerin yanlışlıkla 0'dan 1'e veya 1'den 0'a geçmesi de teknolojinin karşılaştığı sorunlar arasında. 

Fransa merkezli şirket Alice & Bob, yeni kedi kübitleriyle bu sorunların üstesinden gelmeyi vaat ediyor. 

Kedi kübiti, ismini ünlü düşünce deneyi Schrödinger'in kedisinden alıyor. Kuantum fiziğindeki süperpozisyonla ilgili bu düşünce deneyinde, bir kutunun içindeki kedi, birisi kutunun içine bakana kadar aynı anda hem canlı hem de ölüdür. 

Klasik kübitler de benzer şekilde aynı aynı anda iki durumda yer alıyor. Fakat Alice & Bob, kedi kübitinin çifte süperpozisyon sergileyerek iki kuantum durumu arasında süperpozisyon sağladığını öne sürüyor.

Şirket bu sayede 0 ve 1 arasındaki istenmeyen geçişlerin engellendiğini ifade ediyor.

Ayrıca yeni kübitin çevresel etkenlere karşı çok daha dayanıklı olduğunu iddia ediyor.

2030'a giden bir yol haritası çizen Alice & Bob, bu tarihte kuantum bilgisayarların hata sorununu çözmeyi umuyor. 

Bu yoldaki ilk hedef olan kedi kübiti geliştirme görevini tamamlayan şirketin sıradaki adımı mantıksal kübitler oluşturmak. 

Aynı bilgiyi içeren kübitlerden oluşan mantıksal kübitler, grup içindeki tek bir kübit arızalandığında hesaplamaların devam etmesini sağlayarak sistemi hataya dayanıklı hale getiriyor.

Şirket nihayetinde 100 mantıksal kübit içeren bir kuantum işlem birimi geliştirerek 2030'da kuantum bilgisayarları "kullanışlı" hale getirmeyi hedefliyor.

Böyle bir çip geliştirmenin zorlu bir görev olmasının yanı sıra Live Science'ın belirttiği gibi, bunun başarılması teknolojinin geniş çapta kullanılabileceği anlamına gelmiyor. 

Independent Türkçe, Live Science, Interesting Engineering, Alice & Bob