Modifiye edilmiş Chaplygin gazı enflasyonu
Modified Chaplygin gaz inflation
Yazar: SEDA URAZ
Danışman: DOÇ. DR. EMRE ONUR KAHYA
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Gözlemlere göre evrenimiz homojen ve izotropik yapıda, Hubble parametresine bağlı
olarak genişliyor. Evrenin homojen ve izotropik yapısı büyük ölçeklerde geçerlidir.
Uzayın homojen olması maddenin heryerde eşit dağılım göstermesi ve izotropik olması
ise her yönde eşit şekilde dağılmasıdır. Uzayın farklı noktalarından gelen kozmik
mikrodalga arkaplan ışınımı hemen hemen aynı sıcaklıklardadır. Büyük ölçeklerde
yaklaşık homojen yapıya sahip olan evren, küçük ölçeklerde kütle çekiminin etkisi ile
hızlarda değişme göstererek homojen olmayan yapıları meydana geliyor. Büyük patlama
modelinde düzlük problemi ve ufuk problemi vardır. Buna çözüm olarak enflasyon
teorisi öne sürülmüştür. Enflasyon teorisi evrenin ivmelenerek genişlemesi olarak
bilinir. Enflasyonun gerçekleştiği enerji seviyesi GUT (büyük birleşme dönemi)ölçeği
civarındadır. Günümüzdeki gözlemler Friedman-Robertson-Walker uzayına k = 0'da
uyumlu olduğunu gösterir. Ancak, homojen FRW modeli Kozmik Mikrodalga Fon
(CMB) radyasyonunda izotropik olmaması, evrendeki madde dağılımı ve galaksilerin
olu¸sumu gibi sorulara cevap verememektedir. Bu yüzden homojen FRW modelinin
etrafındaki tedirgemeleri sınıflandırmak bunların evrimini incelemek yapı oluşumunu
anlamak için çok önemlidir. Enflasyon ise bu 10􀀀5 mertebesindeki tedirgemelerin
kaynağının kuantum dalgalanmaları olduğunu söylemektedir.
Evrenin ivmelerek genişlemesinin keşfi, kozmolojik sabit gibi davranan pozitif
yoğunluklu ve negatif basınca sahip bir madde (karanlık enerji)ihtiyacını doğurmuştur.
2001 yılında Kamenshchik ve arkadaşlarının kullandığı Chaplygin gaz diye bilinen
egzotik akışkan, FRW kozmolojisinde kozmik ivmelenmeyi karanlık enerji olmadan
açıklamaya çalışmışlardır. Cevabını bulmaya çalıştığımız soru hem ilk dönem (enflasyon)
hem de son dönem ivmelenmesinin sebebi Modifiye edilmiş Chaplygin gazı mıdır?
BICEP2 gözleminin verileri kullanılanılarak modellerin serbest parametreleri belirlenmiş
ve bunun sonucunda Modifeye edilmiş Chaplygin gaz modelinin enflasyon için uygun bir
aday olmadığı belirlenmiştir.

Abstract:
The most important feature of our universe is its large scale homogeneity, isotropy and
almost flatness. This feature ensures that observations made from our single vantage point
are representative of the universe as a whole. Metric defining the universe is Friedmann
RobertsonWalker (FRW) which is homogeneous spatially and isotropic, expands with the
same speed in each space direction.Let's look at the initial conditions 
characterizing matter. There are two things that we have to know about initial conditions.
How the matter is distributed in space, i.e. its location, and how they are moving,
 i.e. its initial field of velocities. Inflation is proposed to solve initial condition
problems. These problems are homogeneity, isotropy (horizon) problem and flatness problem.
We consider an inflationary model in the presence of modified Chaplygin gas,and also
a recently proposed, extended Chaplygin gas in the context of quintessence cosmology.
Using the recent observational data of BICEP2 we fix the free parameters of the models
and check if the extended and modified Chaplygin gas models are suitable candidates for
inflaton.