NASA'dan Önemli Açıklama: Karanlık Maddenin Gizemi Sonunda Çözülmüş Olabilir mi?
NASA bugün içerisinde çok önemli bir açıklamaya imza etti ve kozmoloji ile alakalı en büyük gizemlerden biri olan karanlık madde kavramına dair bir gelişmeyi duyurdu.
Öncelikle karanlık madde ile ilgili birkaç bilgi verelim.
Karanlık madde elektromanyetik dalgalarla (radyo dalgaları, gözle görülebilen ışık, x-ışınları, vb.) etkileşime girmeyen, varlığı yalnız diğer maddeler üzerindeki kütle çekimsel etkisi ile belirlenebilen maddelerdir. Karanlık maddelerin varlığını gök adaların döngüsel hızlarından, gök adaların diğer gök adalar çevresindeki yörüngesel hızlarından, geri planda yer alan maddelere uyguladığı kütle çekimsel mercekleme özelliğinden ve gök adaların içerisindeki sıcak gazların sıcaklık dağılımından yararlanıyoruz.
Karanlık maddenin varlığını nereden yola çıkarak kabul ettiğimize dair bir örnek verelim.
Normalde spiral galaksilerde madde merkezde daha yoğun olduğu için burada bulunan yıldızların çok daha hızlı bir şekilde dönmesini, daha dış kısımlarda kalan yıldızların ise daha yavaş dönmelerini bekleriz. Ancak araştırmalar gösteriyor ki durum böyle değil, galaksinin neresinde olurlarsa olsunlar; yıldızlar aynı hızlarda dönüyorlar. Bu da hiçbir şekilde tespit edemediğimiz, dış kısımlarda bulunan karanlık bir şeylerin varlığına kanıt olarak gösteriliyor. Kendi galaksimizde bu durumun doğruluğu kanıtlanmış.
Karanlık madde ile ilgili bilgilendirmeleri yaptığımıza göre dönelim konumuza.
Yukarıdaki mavi renk ağırlıklı görselden yıldızları, galaksileri ve bildiğimiz diğer oluşumları çıkardığımız zaman diğer görseli elde ediyoruz. O görseldeki parlamalar ise kozmik mikrodalga arkaplan ışımasına ait (daha açık renkli alanlar daha parlak ışımaya sahip). Bilim insanları bu ışımanın hiç de homojen olmayan bir şekilde dağıldığını fark ediyor ve bunun nedeni olarak bu ışımanın evrenin ilk zamanlarında oluşmuş kara delikler ve yıldızlardan kaynaklandığını söylüyor.
Peki bu ne anlama geliyor?
Daha detaya inelim ve anlatalım. Bilim insanları 2013 yılında yapılan bir araştırmada kozmik X-ray ışımaları olan CXB ile kozmik mikrodalga arkaplan ışıması olan CIB haritalarını karşılaştırdılar. Araştırma sonuçlarına göre bu iki haritanın benzer olmayacağı düşünülüyordu, ancak sonuçlara bakıldığında bu iki haritanın oldukça benzer olduğu fark edildi. Bu iki ışıma haritasının benzer olabilmesini sağlayabilecek güçte ve süreklilikte ışıma yapabilecek tek gök cismi olarak elimizde kara delikler bulunuyor. Bu nedenle bilim insanları evrenin bu ilk zamanlarında her 5 ışıma kaynağından en az 1 tanesinin kara delik olduğu sonucuna ulaştı.
Şimdi birkaç ay öncesine dönüyoruz.
14 Eylül'de LIGO adlı gözlemevi tarafından 1.3 milyar yıllık mesafede iki adet kara deliğin çarpıştığına dair gözlemler yapıldı. Bu olay hem kütleçekimsel dalgaların, hem de kara deliklerin varlığına dair ilk doğrudan gözlem olarak tarihe geçmiş oldu. Dahası, elde edilen sinyallere göre kara deliklerin kütlesi 29-36 Güneş kütlesi arasındaydı. Bu kütleler tahmin edilenlerden oldukça büyüktü, üstelik birbirlerine çok yakındı. Bilim insanlarına göre evrenin ilk zamanlarında oluşan ilkel kara delikler, bu gözlemlenen kara deliklerle benzer yapılarda olabilir.
Bu noktada ilkel kara deliklerin normal kara deliklerden farkını açıklayalım.
Normal bir kara deliğin oluşması için bir yıldızın kendi içine çökmesi gerekiyor. İlkel kara delikler için ise böyle bir durum yok. Nitekim ilkel kara deliklerin oluştuğu zaman diliminde evrende daha ilk yıldızlar oluşmamış bile, anlayacağınız ortada kendi içine çökebilecek yıldızlar yok. Peki nasıl oluyor bu tür kara delikler? Şöyle ki, evren oluştuğu andan itibaren saniyenin çok çok küçük bir diliminde muazzam bir yoğunluk ve sıcaklığa sahipti. Tam bu saliseden bile küçük zaman dilimlerinde, bu büyük yoğunluk nedeniyle bazı bölgelerde ilkel kara deliklerin meydana getirdiği düşünülüyor. Tıpkı yıldızın kendi içine çökerken yoğunluk nedeniyle bir noktadan sonra kara deliğe dönüşmesi gibi.
Yapılan bu açıklamadaysa LIGO tarafından gözlemlenenlerle benzer özelliklere sahip kara deliklerin karanlık maddeyi oluşturmuş olabileceği ihtimaline odaklanıldı.
Evrenin ilk 500 milyon yıllık sürecinde, normal madde ilk yıldızları oluşturmak için hala çok fazla sıcaktı. Karanlık madde ise sıcaklıktan etkilenmiyordu, nitekim doğası gereği sadece yer çekimi ile etkileşime giriyordu. Sonraları bu karanlık madde öbekleri bir araya gelerek küçük kümeler oluşturdular, bu kümeler de yer çekimi sayesinde normal maddeyi etraflarına topladılar. Bu toplanan sıcak gaz halindeki maddeler gaz bulutsularına dönüştü ve daha da içe çökerek bilinen ilk yıldızları oluşturdular.
Araştırma da tam bu noktada devreye giriyor.
Nitekim, kozmik gazlar bu karanlık madde olarak bildiğimiz kümelerin içerisine girince, eğer araştırmada düşünüldüğü gibi bu karanlık madde gerçekten kara deliklerden oluşuyorsa, bu gaz bulutlarının bir miktarı da kara delikler tarafından yutuluyor. Böylece gaz bulutlarından oluşan ilk yıldızların yaydığı ve günümüze ulaşan kızılötesi ışınların oluşturduğu harita ile, aynı bölgede bulunan gaz bulutlarının yıldız oluşturamadan kara delikler tarafından yutulması sonucu günümüze ulaşan X-ray ışımalarının oluşturduğu harita benzer hale geliyor.
Çok kısa bir şekilde özet geçmek gerekirse, bahsettiğimiz iki haritanın benzer olması için yıldızların oluştuğu bölgelerde kara deliklerin de olması gerekiyor. Yıldızların oluşmasını sağlayacak gaz bulutlarını bir araya toplayanın da karanlık madde olduğu biliniyor. Araştırma ise 'Madem orada kara delikler de vardı, karanlık madde aslında bu kara deliklerin birleşiminden oluşmuş bir güç olamaz mı?' sorusunu soruyor basitçe.
Teori şimdilik bilim çevreleri tarafından pek sıcak karşılanmadı.
Aslında karanlık maddenin ilkel kara deliklerden oluşmuş olabileceği fikri ilk olarak 1971 yılında Stephen Hawking tarafından ortaya atılmış, sonra yapılan araştırmalar neticesinde buna yönelik bir türlü pozitif sonuçlar elde edilememişti. Nitekim, karanlık madde kadar güçlü olabilecek miktarda enerji üretebilecek kara delik sayısının çok büyük olması gerektiği, bu kadar fazla miktarda kara deliğin oluşmuş olamayacağı, oluşsaydı bile evreni silip süpüreceği düşünülüyordu. Ayrıca kara deliklerin yıldızlardan gelen ışıklar üzerinde yapacağı kırılmaları kütleçekimsel lens etkisini her an görmemiz gerekirdi. Dahası, eğer halihazırda bu kırılmalar olduysa bildiğimiz tüm gök cisimlerinin aslında çok daha farklı yerlerde konumlanmış olması gerekiyor.
Açıklamaya göre tüm galaksiler, bizim galaksimiz de dahil, 30 Güneş kütlesine sahip kara deliklerin oluşturduğu dev bir küre içerisine hapsolmuş durumda. Bu durumda galaksimizin etrafında oldukça fazla sayıda kara deliğin bulunuyor olması lazım. 'Böyle bir durumda diğer galaksilerden gelen ışınlar bize ulaşıyor' sorusu ilk akıllara gelen şeylerden biri. Yine de bu soruya, o zamandan beri evrenin müthiş derecede genişlemesi sonucu galaksimiz etrafındaki kara deliklerin sayıca aynı kalmalarına rağmen kapladıkları yer bakımından (bu boyutlardaki kara delikler 100 km yer kaplıyor) giderek küçük kalmaları neticesinde gelen ışınları etkileyemeyeceği açıklaması getirebiliriz.
Sonuç olarak, teori büyük bir ilgi uyandırdı ama karşıt görüşler de oldukça çoğunlukta. İlerleyen günlerde konuyla ilgili çok daha net bilgiler elde edileceğini umuyoruz. Her halükarda, evren gerçekten oldukça büyüleyici!
Yorum Yazın
böyle şeyleri pijamayla okurken vicdan yapıyorum amk
dayı güzel güzel yazmışında bunu insan okucak amk
Nasa da kimmiş? Gelsinler bizim bakana sorsunlar