Evren Nereye Koşuyor?

Popular Science (Turkey) - - İÇINDEKILNER - TUNA EMREN

Başlangıcından sonuna kadar zamanın kısa tarihi, neredeyse tüm olasılıklarıyla karşınızda.

Evreninkozmikdokusu ivmelenerekmuazzambir hızla genleşiyor. birkaç milyaryıl SONRA GALAKSILER BIRBIRINDEN öyle uzaklaşacakki birbirlerindenyalıtılmış HALDE, mutlakyalnızlıkları içinde süzülecekler. PEKIBUACELENIYE?NEDEN sadecegenişlemekle YETINMEYIPBIRDE hızlanıyor? EVREN KENDI NIHAI kaderinemikoşuyor?

Uzay-zamana hayat veren kişi, kuramsal fiziğin ustası Albert Einstein’dı. Denklemlerine bakarken evrenin sabit olamayacağını görüp madde ve enerji yoğunluğunun zaman içinde değişeceği gerçeğiyle yüzleşmek zorunda kaldı. Çünkü kütleçekimine karşı koyabilecek bir dış güç bulunmuyordu. Yani uzayın dokusu kaçınılmaz olarak ya genişlemek ya da büzülmek zorundaydı.

Aslında o sırada kurduğu denklemlerle evrenin sonsuz ve sabit olduğunu göstermeye çalıştı ve bu nedenle elde ettiği sonuç karşısında büyük bir şok yaşadı. Einstein’ın genişleyen evren fikrine tahammülü yoktu. Bunu, 1927’de Brüksel’de gerçekleştirilen Solvay Konferansı’nda da dile getirmiş, genişlemeyi savunan fizikçi Georges Lemaitre’ye şiddetle karşı çıkmıştı. Einstein’ın itirazlarına rağmen, fizikçi ve rahip olan Lemaitre ile Rus fizikçi Alexander Friedmann evrenin bir zamanlar bir atom büyüklüğünde olup patlayarak her yere sıcak gazlar saçtığını, dolayısıyla genişlemekte olduğunu söylediler. Kimse onları ciddiye almadı. İki yıl sonra Edwin Hubble dünyanın en büyük teleskobunu kullanıp, galaksilerin bizden hızla uzaklaştığını görene dek. Hubble’ın incelemeleri evrenin sabit olmadığını; genişlediğini söylüyordu. Böylece ilk olarak Lemaitre tarafından ortaya atılan Büyük Patlama modeli kabul görmeye, bilim çevrelerinde geniş yankı uyandırmaya başladı.

Einstein, bu bulgular öncesinde yaptığı büyük keşiften kuşku duymuş, evrenin sabit olması gerektiğini düşünerek denklemlerine “kozmolojik sabit” adını verdiği bir düzeltme satırı eklemişti. Ama evrenin genişlediği Hubble’ın yaptığı gözlemlerle kanıtlanınca, o da bu yaklaşımından vazgeçti. Onun koz- molojik sabiti özetle uzay-zaman yapısını dolduran görülemeyen, her yerde aynı değeri alan bir enerjiye karşılık geliyor. Kütleçekimine zıt etki eden bu enerji bir itici kütleçekim etkisi oluşturup, kütleçekiminin maddeler üstündeki gücünü evrenin genelinde dengeliyor. Böylece kendisinin tahammül edemediği genişleyen evren modeli de imkânsız hale geliyordu. Ama birkaç yıl sonra tüm fizikçiler Büyük Patlama ile genişlemeye başlayan evrenin, genleşip büyüdükçe mevcut formuna kavuştuğunu kabul etti. Hubble’ın evrenin genişlediğine dair gözlemleri, Einstein’ın kozmolojik sabitinin bir yanılgı olarak değerlendirilmesiyle sonuçlandı. Hatta kendisi de bunun bir hata olduğunu dile getiriyordu; “Hubble’ın evrenin genişlemesine ilişkin bulguları görelilik kuramı yazıldığı zaman bilinseydi, kozmolojik sabit diye bir şeyi ortaya atmazdım.”

Ama garip olan bir şey daha var: Genel görelilik kuramının denklemleri, bu sabitin denklemler içinde hatasız bir şekilde yer almasına izin verdi. Yani matematik yanılıyor olamazdı. Diğer taraftan; açıkça görüldüğü üzere evren genişliyordu. Kütleçekim yasası gereği, bu genleşmenin önünde sonunda etkisini yitireceği, genişleme hızının düşeceği ve nihayetinde bir gün sonlanacağı düşünüldü. Ne de olsa mantık bunu gerektiriyordu.

Einstein’ın büyük yanılgısından 80 yıl sonra, herkesi şaşırtan bir şey oldu. Süpernovalar üzerinde çalışan fizikçiler Saul Perlmutter, Adam Riess ve Brian Schmidt, kütleçekiminin bu genleşme üzerindeki etkisini araştırırken genişleme hızının azalmadığını, aksine arttığını gördüler. Kozmolojik sabiti ölçmek gibi bir amaçları yoktu. Uzayın genişlemesinin yavaş-

lama oranını ölçmek isterken hızlanarak genişleyen bir evren modeliyle karşı karşıya kalıp yine kozmolojik sabite ulaştılar. Çünkü ölçümleri tıpkı kozmolojik sabite benzeyen bir enerjinin itici kütleçekim etkisi uyguladığını gösterdi. Uzaya homojen biçimde yayılmış, ışık yaymadığı için görülemeyen bu enerjiye “karanlık enerji” adı verildi.

GELECEĞİ GÖSTEREN DENKLEM

Einstein’ın önce çok güvendiği, sonra yanılgı saydığı o denklem aslında gelecekte keşfedilecek olan bir şeyi gösterdi. Gösterdi diyoruz ama günümüzde hala gizemini koruyan karanlık enerjinin nasıl ortaya çıktığını, temel bileşenlerini ya da ayrıntılı özelliklerini bilmiyoruz. Yine de var olması gerektiği sonucuna erişiyoruz. Neden mi?

Fırlatılan bir topun hiç yavaşlamadan, aksine hızını artırarak gitmeye devam ettiğini görseniz ne düşünürdünüz? İşte süpernovaları araştıran bilim insanları da buna benzer bir şey gördü. Kütleçekimin maddeleri kendine doğru çeken kuvvetini hiçe sayıp neredeyse ortadan kaldıran ve dışa doğru itilmelerini sağlayan şeyin ardında görünmeyen bir enerjinin olması gerektiği sonucuna varıldı. Araştırmacılar karşılaştıkları bu şaşırtıcı tablo karşısında tekrar kozmolojik sabite geri dönüp, onun sayısal değerini hesapladıklarında karanlık enerji miktarını da ölçmüş oldular.

Ölçümler kozmolojik sabit değerinin, uzayın her bir santimetreküpü için 10- 29 gramın biraz altında olduğunu gösterdi. Bu küçük değer ilk 7 milyar yıllık sürede dışa itme gücü uygulayamayacak kadar zayıftı çünkü bebek evrendeki yoğun madde ve enerjinin içe çekme gücü çok kuvvetliydi. Ancak uzay genişledikçe madde ve enerji yoğunluğu seyreldi ve sonunda kozmolojik sabitin itici gücü etkili olmaya başladı. Diğer bir deyişle; karanlık enerji duruma el koydu ve evrenin hızlanarak genişlemesine yol açtı.

Galaksiler arasındaki uzayı dolduran karanlık enerji, itici bir güç uygulayarak tüm galaksilerin birbirlerinden hızla uzaklaşmasına sebep oluyor. Evrenin kütle enerjisinin %68’ine karşılık gelen bu güç, Einstein’ın öngördüğü gibi uzay-zaman dokusunun içsel enerjisi olabilir. Fakat henüz bilmediğimiz başka bir sebepten dolayı kaynaklanıyor olma ihtimali de var. Karanlık enerjiyi ölçmek adına kuantum kuramından faydalanmaya çalışan fizikçiler, denklemlerde ortaya çıkan enerji yoğunluğuyla gözlemlenen arasında muazzam bir fark olduğunu tespit etti. Bu sonuç, tüm bilim tarihine, bir tahmin ile gözlem arasındaki en büyük uyuşmazlık olarak kaydedildi. Öyleyse atlanmış bir şeyler olmalı.

GÖREMİYOR, ÖLÇEMİYOR, İNCELEYEMİYORUZ

Gökbilimciler, Büyük Patlama’yı izleyen 13,8 milyar yılın, bizimki gibi dev galaksilerdeki içeriğin düzenli bir şekilde bir araya toplanmasına yetebilecek süreyi yaratmadığını düşünüyor. Yani burada olmamamız gerekirdi. Öyleyse galaksilerdeki bileşenlerin bir araya toplanmasını sağlayan bir şeyler olmalı. Bu göremediğimiz şeyin çok büyük miktarda olması gerekiyor ki dev galaksileri dağılmadan bir arada tutabilsin. İşte bu varsayımsal güce de “karanlık madde” diyoruz. Karanlık maddenin sağladığı fazladan kütleçekim etkisi galaksileri bir arada tutarken, karanlık enerji de kozmik dokuyu genleştirerek tüm bu galaksilerin birbirinden uzaklaşmasına sebep oluyor.

Evrenin toplam kütlesinin %68’ini oluşturan karanlık enerjiye, %27’sini oluşturan karanlık maddeyi de ekleyelim. Bu %95’lik bölümü göremiyor, ölçemiyor, inceleyemiyoruz. Geriye sadece %5’lik bir dilim kalıyor. Bunun da beşte dördü Hidrojen ve Helyum’dan ibaret. Yani evrende gördüğümüz her şey; yıldızlar, galaksiler ve dahası tüm içeriğin sadece yüzde birine denk geliyor. Evrendeki toplam maddenin dağılımına baktığımızdaysa %80’inden fazlasını görülemeyen karanlık maddenin oluşturduğunu anlıyoruz.

Tıpkı karanlık enerjide olduğu gibi, karanlık maddenin de ne olduğu bilinmiyor. Ama bildiğimiz bir şey var; Bu öylesine hassas bir denge ki bizimkinden daha az miktarda karanlık enerji içeren bir evrende çöküş yaşanması, daha fazlasını içeren bir evrendeyse tüm maddenin birbirinden kopup etrafa saçılması kaçınılmaz olurdu. Benzer bir durum karanlık madde için de geçerli. Miktarı az olsaydı galaksiler var olamaz, örneğin boşluğa dağılmış yıldızlar ve onların çevrelerinde kümelenmiş gezegenler ortaya çıkardı. Bu model, yaşama uygun gezegenlerin şekillenme olasılığını neredeyse imkânsız kılıyor. Ve miktarı

daha fazla olsaydı, bu kez tüm yıldızlar içe çökerek kara deliğe dönüşürdü. Bu mükemmel oranlar sayesinde bir kaos evreni yerine, yaşamın filizlenmesine olanak tanıyan kozmos ortaya çıktı. Tabii tüm bu gizemli içerikler hakkındaki bilgilerimiz doğruysa.

SANDIĞIMIZDAN DA HIZLI

Geçtiğimiz yıl yapılan ölçümler, evrenin sandığımızdan hızlı genişlediğini gösterdi. Yeni ölçümlere göre, uzay-zaman dokusu önceki tahminlere oranla %9 daha hızlı genleşiyor. İşte bu noktada yeni bir bilinmezlikle karşı karşıyayız. Çünkü karanlık enerji de bu olağanüstü hız farkını açıklamak için yeterli değil. Aradaki fark, ya ölçümlerimizin hatalı olduğu ya da bilmediğimiz başka faktörler bulunabileceğini gösteriyor. Evrende bilinmeyen, görülemeyen başka gizemli oluşumlar da mı var?

Karanlık enerjinin keşfine imza atan gökbilimcilerin yaptığı ölçüm, uzak galaksilerin bizden uzaklaşma hızlarına odaklanmıştı. Bunun için süpernovalara odaklandılar. Yeni ölçümlerse Hubble Uzay Teleskobu ile elde edildi. Araştırmayı yine karanlık enerjinin keşfine imza atan gökbilimcilerden Adam Riess ve ekibi yürüttü. Odak noktaları da her zamanki gibi süpernovalar oldu. Bu kez üç adımdan oluşan benzersiz bir ölçüm yöntemi kullanıldı. Bu öylesine hassas bir ölçüm ki hata payı sadece yüzde 2,4’e karşılık geliyor. Elde edilen sonuç, karanlık enerji yoğunluğunun artmış olabileceği anlamına gelebilir. Eğer doğruysa evren büyük bir yırtılmaya doğru koşuyor demektir.

Tahminler bunun 22 milyar yıl sonra yaşanacağını söylüyor. Ancak Lizbon Üniversitesi’nden Diego Saez-Gomez ve ekibinin modern ölçüm teknikleriyle gerçekleştirdiği yeni model, sandığımızdan çok daha erken yaşanabileceğini gösterdi. Araştırmacılar, bunun 2,8 milyar yıl sonra olabileceğini söylüyor. Bize hayat veren yıldızımız Güneş’in bile en azından 5 milyar yıl boyunca yakıtını tüketmeyip, şansımız yaver giderse buradaki yaşamı desteklemeye devam edeceğini biliyoruz. Bu durumda belki de evrenin nihai sonu her şeyi silip atacak.

Ancak ellerindeki model bir şeyi daha gösteriyor; olasılıklardan biri de bunun hiçbir zaman yaşanmayabilecek oluşu. O zaman nihai son senaryosu değişip “sıcak ölüm” denilen modele dönüşebilir. Sıcak ölüm, nam-ı diğer Büyük Ezilme, evrendeki tüm madde ve enerjinin dağılmasıyla birlikte yıldızların ölmesi, beraberinde kimyasal ve fiziksel reaksiyonların durması anlamına gelir. Geriye bir hiçliğin kalacağını anlatan bu senaryo da şimdilik mümkün.

Ancak evrenin nihai kaderi konusunda bir sonuca varmadan önce gözden geçirmemiz gereken başka şeyler var. Genleşmenin sandığımızdan daha hızlı olması, yine göremediğimiz bir diğer hayaleti; gizemli parçacık nötrinoyu işaret ediyor olabilir.

HAYALET PARÇACIK

Hayalet parçacık olarak da bilinen nötrinolar maddeyle nadiren etkileşime giriyor, genelde içinden hiçbir şeyi değiştirmeden geçip yollarına devam ediyorlar. Örneğin siz bu satırları okurken, Güneş’ten çevreye saçılan milyarlarca nötrino hem sizin hem de gezegenimizin içinden geçip gitti, evrendeki yolculuğuna devam etti.

Işık hızına yaklaşabilen nötrinolar ya da henüz varlığından haberdar olmadığımız başka hayaletimsi parçacıkların, evren genleştikçe enerjilerini biraz yitirmiş olmaları mümkün olabilir mi? Bazı fizikçiler böyle olduğunu düşünüyor. Ve bu da karanlık enerjiyi biraz güçlendirmiş olabilir. Genişleme hızına fren gibi etki edebilen bu tür parçacıkların enerjilerini az da olsa yitirmiş olmaları, evrenin freni patlamışçasına büyük bir hızla yokuş aşağı yol almasına benzer. Yani aslında karanlık enerji güçlenmiş olmuyor; hızlanmanın önündeki engeller ortadan kalkıyor.

Çoklu evren modelini öne süren fizikçiler, maddeyle etkileşime girmediği için hiçbir şekilde öl- çemediğimiz hayaletimsi nötrinoların bizim evrenimizde değil, yanı başımızdaki diğer evrenlerde etkileşime giriyor olabileceğini söylüyor. Stanford Doğrusal Parçacık Hızlandırıcı Merkezi’nden Alexander Friedland’ın sözleriyle özetleyecek olursak; “Bu nötrinolar sandığımız kadar etkisiz değil. Kendilerine özgü etkileşimlerini bizden gizlenen başka bir bölgede sergiliyor olabilirler. Burnumuzun dibindeki bu gizli dünyada iş başındayken, bizim evrenimizde maddeyle etkileşime girmeden turluyor olma ihtimalleri var.”

Bu yaklaşım doğruysa, hayalet parçacıklar evrenin gizli bileşenlerinden biri olabilir. O zaman karanlık enerji ve karanlık maddenin yanına bir gizem daha ekleyip, evrenin mekanizmasına etki eden bu üç bilinmez içerik karşısında anlaşılması son derece zor bir tablo elde etmiş oluruz. Bilim insanları bu parçacıkların varlığına dair direkt kanıtlara sahip değil. Yani tıpkı karanlık enerji ve karanlık maddede olduğu gibi bunların da aslında bir varsayım olduğunu hatırlayalım. Ancak dolaylı yollardan ölçülebilir-

ler. Fizikçi ve gökbilimciler, elde ettikleri bu ipuçlarını dünyanın farklı yerlerindeki laboratuarlarda test etmeye devam ediyor.

HER ŞEYİ YANLIŞ MI YORUMLUYORUZ?

Kozmosa, durduğumuz noktadan bakınca bunca bilinmezlikle karşı karşıya kalmak, onu anlamak için attığımız her adımda resmi biraz daha bulanıklaştırdı. Cevap ararken yeni sorularla karşılaştığımız için kimi zaman alternatif yaklaşımlara da ihtiyaç duyuyoruz. Bulanık bir resme yakından bakmaya çalışmak her şeyi zorlaştırır. Yakından bakarak resmin detaylarına odaklanmaktansa, ondan biraz uzaklaşıp bütününde ne olduğunu görmeye çalışmak gerekiyor olamaz mı?

2009 yılında iki matematikçi, Einstein’ın kütleçekim ve madde arasındaki ilişkiyi tarif ettiği denklemleri tekrar gözden geçirdi. California Davis Üniversitesi’nden Blake Temple ve Michigan Üniversitesi’nden Joel Smoller’ın hedefi, karanlık enerji bilinmezliğini ortadan kaldırabilecek alternatif bir yaklaşım elde edebilmekti. İkilinin çalışmaları, gerçekten de evrene bakışımızı tamamen değiştirebilecek bir tablo elde etmeleriyle sonuçlandı: Görünür madde yoğunluğunun şaşırtıcı derecede az olması sadece bizim galaksimize özgü bir tuhaflık olabilir.

Temple ve Smoller, gördüklerimizi yanlış yorumladığımızı düşünüyor. Bulunduğumuz yerden bakınca her şeyin bizden hızla uzaklaştığını görüyoruz ama bu bir yanılgı. Onlara göre, Büyük Patlama’nın, “yoğunluk dalgaları” adını verdikleri bir etki yaratmış olması da mümkün. Başlangıçta oluşan bu dalgalar zamanla evrene yayılarak, arkalarında daha düşük yoğunluklu dalgacıklar bıraktı. Bunlar milyonlarca ışık yılına yayılıp bazı galaksileri tamamen kuşattı. Bizim galaksimiz Samanyolu da böyle bir dalganın içine hapsoldu. Biz ilerlemeye devam eden bu dalganın içinden baktığımız için, dalganın tam önünde bulunan maddelerin dışa doğru itilmesini görüp; her şeyin bizden uzaklaştığını, dolayısıyla bunun evrenin her yerinde böyle olduğunu düşünüyoruz. Dalganın tam önünde bulunup dışa itile- rek etrafa saçılan içerik de gördüğümüz uzak galaksi ve yıldızları oluşturmuş olabilir. Ve bu dalganın hiç dokunmadığı bölgeler de mevcut. Biz hareket eden bir dalganın içinde olduğumuz için onlardan uzaklaşıyor, bunu yanlış yorumluyoruz.

Fakat ikilinin bu alternatif modeli, gökbilime damgasını vuran Kopernik Prensibi’ne aykırı. Kopernik, Dünya ve Güneş’in evrende özel bir yerde bulunmadığını söyleyerek, kendisinden önceki “evrenin merkezinde biz varız” algısına meydan okumuştu. Modern gökbilim, bulunduğumuz yerin, evrenin herhangi bir noktasından farklı olamayacağı fikrinden yola çıkıp, tüm evrene çok uzaktan bakabilecek olsaydık benzer oluşumların her yere dağılmış olduğunu göreceğimizi söyler. Nitekim Einstein’ın öne sürdüğü uzay-zaman yapısı da yine bu bakış açısıyla oluşturuldu. Ama Smoller ve Temple’ın yaklaşımı Kopernik Prensibi’nden bağımsız olarak, buradaki madde yoğunluğunun, dalganın dışındaki madde yoğunluğundan farklı olduğunu söylüyor. Kolayca kabul görecek bir yaklaşım olmadığı ortada. Çünkü bir bilinmezlikten kurtulalım derken başka bir bilinmezlikle karşı karşıyayız: Neden bir dalganın içine hapsolup böylesine özel bir yerde konumlandık?

Ünlü fizikçi Sean Carroll, geçtiğimiz yıllarda, konumumuzun özel olabileceğine dair görüşlere de yer veren geniş bir çalışma sundu. Carroll, uzay-zaman yapısının enerjisini direkt ölçemediğimizi, dolaylı yollardan elde ettiğimiz ölçümlerle bir çıkarıma vardığımızı hatırlatarak; karanlık enerjiye alternatif olarak sunulabilecek yaklaşımların da gözden geçirilmesi gerektiğini düşünüyor. “Bir şeyi direkt olarak ölçemiyorsak aslında onu ölçemiyoruzdur” fikrinden yola çıkararak sunduğu yaklaşım, kozmolojik sabit olarak adlandırdığımız uzay-zaman enerjisinin evrenin farklı bölgelerinde birbirinden farklı değerlere sahip olabileceğini söylüyor.

Geçtiğimiz yıllarda ortaya atılan alternatif yaklaşımlardan biri de Selanik’teki Aristotle Üniversitesi kozmologlarından Christos Tsagas’dan geldi. Tsagas, aslında evrenin genişleme hızının kütleçekim etkisiyle azaldığını ama bizim bulunduğumuz bölgenin uzay-zamanda sürüklendiğini ve nihayetinde genleşmenin tamamen duracağını söylüyor. Ardından küçülmeye başlayacak ve içe çöküş evresi yaşanacak.

Tsagas’ın bu yaklaşımı, NASA’nın gökbilimcilerinden Alexander Kashlinsky’nin imza attığı bir keşfe dayanmakta. Kashlinsky’nin araştırmaları, evrenin bizim de içinde yer aldığımız 2,5 milyar ışık yılına uzanan muazzam büyüklükteki bölgesinin, diğer yerlerine oranla daha hızlı hareket ettiğini göstermişti. Bu duruma “karanlık akış” adı verildi. 2013 yılında Avrupa Uzay Ajansı’nın Planck uydusu ile yapılan ölçümler Kashlinsky’nin verilerini doğrulayamamış olsa da, Büyük Patlama’dan sonra yayılan kozmik mikrodalga arka plan ışımasını ölçen WMAP’le yapılan çok daha yeni bir ölçüm (2014) ilk bulguların doğru olabileceğini gösteriyor.

KARANLIK AKIŞ

Christos Tsagas’ın teorisi evrenin genişleme hızının git gide yavaşladığı ama karanlık akışın bizi yanılttığına odaklanıyor; “Öylesine büyük ölçekli bir karanlık

akış içindeyiz ki bu durum bulunduğumuz yerdeki uzay-zamanı hızla genleştiriyor. Ve biz de bunu görüp her yerde aynı durumun geçerli olduğunu sanıp, evrenin hızını artırarak genişlediğini düşünüyoruz.”

Süpernovalardan elde edilen son bulgular da Tsagas’ın bu teorisini onaylıyor gibi görünüyor. Gökbilimcilerin henüz başka bir şekilde açıklayamadığı sürpriz gelişme, süpernovalardan yayılıp bize ulaşan ışığın incelenmesi ve bu bulguların kozmik mikrodalga arka plan ışıması ölçümleriyle doğrulanması sonucunda ortaya çıktı. Elde edilen veriler, evrenin belli bir yöne doğru genişlemeyi tercih ettiğini gösterdi. Bu akış, Yelken ve Erboğa takımyıldızlarına doğru gerçekleşiyor. Çin Bilimler Akademisi Teorik Fizik Laboratuarı araştırmacılarından Zhong-Liang Tuo’nun araştırmaları da belli bir yönde gerçekleşen bu genleşme eğilimini doğruladı. Tsagas bunun bir tesadüf olamayacağını, genleşme yönünün karanlık akış yönüyle belirlendiğini söylüyor; “Araştırmalar hızlanmanın tek bir yöne doğru bir parça daha arttığını, diğer yönlerde bu hızın biraz düşük olduğunu gösterdi. Böyle tuhaf bir davranışın ardında karakteristik bir işaret olmalı.”

Bir nehirde yüzdüğünüzü düşünün; nehrin aktığı yönde, kendinizi akışa bırakarak yüzseniz normal yüzme hızınıza oranla çok daha hızlı ilerlerdiniz. Ters yönde yüzmeye çalışırsanız, bu kez akış yukarı yüzdüğünüz için zorlanmaya başlarsınız ve hızınız düşer. Benzer şekilde kozmik bir akış içindeysek, akış yönünde uzay-zaman daha hızlı genleşir. Karanlık akışı keşfeden Alexander Kashlinsky de bu teoriyi ilginç bulduğunu, ancak henüz gördüğümüz her şeyi açıklamaktan uzak olduğunu söylüyor. Özellikle de karanlık enerjiyi ortadan kaldırdığı için, galaksilerin şeklini korumasını sağlayan karanlık madde yerine başka bir şey mi koyacak, yoksa bunu da açıklayabilecek mi, bekleyip görmemiz gerek; “Bu gerçekten enteresan bir yaklaşım. Yine de kendini kanıtlayabilmesi için önce örneğin galaksilerdeki içeriğin nasıl kümelendiğini açıklayabilmesi gerek.”

Tsagas’ın teorisi şimdilik bilim çevrelerinde tam olarak kabul görmüş sayılmaz ama kendisine katılan ve yaklaşımı dikkate değer bulan bilim insanlarının sayısı gün be gün artıyor. Sonuç olarak Tsagas, karanlık enerji ve karanlık akışın bir arada olamayacağını, genişlemenin ardında ya karanlık enerjinin ya da karanlık akışın olması gerektiğini belirtti. Karanlık enerji hakkında hiçbir şey bilmediğimizi ama karanlık akışın basit bir hareket olarak kolayca açıklanabildiğini de göz ardı etmeyelim.

Bu noktada önce karanlık akışın ölçülen gerçek bir durum olduğunu hatırlamamız gerek. Tsagas’ın yaklaşımıysa karanlık enerjiyi ortadan kaldıran alternatif bir açıklama. Galaksilerin belirli bir yönde akmasının kendi kütleleriyle de bir ilgisi yok çünkü buna yol açacak bir kütle dağılımına sahip değiller. Zaten Modern Büyük Patlama teorisine göre (şişme kuramını da içeriyor) evrendeki tüm enerji ve maddenin her yöne, eşit miktarda dağılıyor olması gerek. Ama elde edilen sonuç, bir yön tercihi olduğunu gösteriyor ve bunun asıl sorumlusu karanlık madde de olabilir. Eğer öyleyse, işin içine yine paralel evrenler girmek zorunda. Çünkü karanlık maddenin davranış şekli de böyle bir şeyi açıklamak için tek başına yeterli değil.

EVRENLER ARASI ÇEKİŞME

Hemen yanı başımızdaki bir komşu evren bir şekilde bizimkiyle etkileşim içine girmiş ve karanlık maddeyi kendisine doğru çekiyor olabilir mi? Böyle bir durumda, karanlık madde sayesinde dağılmadan bir arada duran galaksiler de aynı noktaya doğru hareket etmek zorunda kalırdı.

Kafamızı daha da karıştıran karanlık akışı şimdilik bir tarafa bırakalım ve kütleçekimiyle karanlık maddenin tuhaf davranışlarına geri dönelim. Harvard Üniversitesi fizikçilerinden Lisa Randall, kütleçekim kuvvetinin güçlü görüntüsüne rağmen aslında galaksilerdeki içeriği bir arada tutma konusunda yetersiz olmasını ya da üzerindeki her şeyi kendine çekip yapıştıran bu gezegende uyguladığı kuvvete rağmen bir bardağı kas gücümüzle kolayca ondan ayırabiliyor oluşumuzun sebebini yanı başımızdaki komşu evrenlere bağlıyor. Ona göre, kütleçekimi buradan o evrenlere sızdığı için bu kadar güçsüz. Hatta belki o evrenlerden buraya sızıyor da olabilir. Bu komşu evrende diğer fizik kuvvetleri kadar güçlü olabilir; “Kütleçekim gücünün ufacık bir parçasını deneyimliyor olabiliriz. Ve bu da onun neden bu kadar zayıf olduğunu açıklar.”

Fizikçilerin bir kısmı, Albert Einstein’ın gösterdiği şekliyle kütleçekim kuvvetinin ses dalgalarına benzer şekilde yayıldığını hatırlatarak, bu durumda hemen dibimizde başka bir evren varsa sızmanın kaçınılmaz olacağını dile getiriyor. Zaten sicim kuramına göre kütleçekimi, en derine indiğimizde, serbestçe hare-

ket edebilen sicimlerden; yani parçacıklardan daha küçük olan bir yapıdan ibaret. Kütleçekim sicimlerine graviton deniyor. Varlığı sadece matematiksel olarak ispatlanan gravitonlar bir evrenden diğerine hareket edebilecek yapısal özgürlüğe sahip.

Şimdi gelelim böyle bir modelde karanlık madde ve karanlık enerjiyi nasıl ele alacağımıza. Eğer sonsuz sayıda evrenin olduğu çoklu evrenler modelinden bahsediyorsak, o zaman karanlık madde ve karanlık enerjinin oranı bu evrenlerin her birinde farklı olabilir. Yani bizdeki mükemmel oran bunların bazılarında yakalanmamışsa yaşama elverişli olmayan evrenler de bulunuyor olmalı. Dahası, karanlık maddeye bu ismi verdik çünkü ışıkla etkileşime girmiyor. Bu yüzden bizim için karanlık. Yanı başımızda bir komşu evren varsa ondaki maddeyi de görme imkânımız yok. Çünkü bu evrenlerin her biri birbirinden membran adı verilen zar yapısıyla yalıtılmış durumda. Bundan yola çıkan fizikçiler, karanlık maddenin bizim evrenimize değil o evrenlerden birine ait bir madde türü olabileceğini söylüyor. Özetle, görmüyoruz çünkü buraya ait değil.

Fizikçi Paul Steinhardt, eğer ki o komşu evrendeki karanlık madde miktarı çok yoğunsa, bunun yaratacağı son derece güçlü çekim etkisinin bizim evrenimizi bir mıknatıs gibi kendisine çekip yapıştıracağını söylüyor. Böyle bir çekim tabii ki o evrendeki karanlık madde miktarının en yoğun olduğu bölgeden gerçekleşirdi. Fizikçilere göre bu, birbirine yapıştıkları bölgenin bir kısmının iç içe geçmesini de sağlayabilir. Hatta tam o noktada dev bir kara delik oluşması da beklenebilir. İşte buradan varılabilen sonuç, kara deliklerin, evrenlerin birbirine tutturulduğu noktalar olabileceği yönünde.

Jorge Pullin, Rodolfo Gambini, Nikodem Poplawski, Douglas Finbeiner, Cristoph Weniger ve Lisa Randall gibi tanınmış fizikçiler birbirlerinden bağımsız yürüttükleri araştırmalarında bu yaklaşımı doğrulayan bazı bulgular elde etti. Dahası Lisa Randall’ın araştırmaları, toplam karanlık madde miktarının altıda birinin farklı bir özelliğe sahip olduğunu gösteriyor. Bu içerik görünen maddenin özelliklerini andırmakla kalmayıp, örneğin bizim galaksimizin etrafını saran görülebilir diskle etkileşime girerek ikincil bir disk oluşturmakta.

Yin ve Yang Yeşil bölüm kütleçekim, mor olansa karanlık enerjiyi gösteriyor. Kütleçekim her şeyi birbirine çekerken, karanlık enerji galaksileri dışa doğru itiyor.

Kozmik Mücadele Zaman ilerledikçe karanlık enerjinin uyguladığı itiş gücü, karanlık maddenin çekim gücünü geride bırakıyor. Karanlık Madde ve Karanlık Enerji Savaşı Karanlık enerji miktarı daha az olsa evren kendi içine çöker, daha fazla olsa her şey etrafa saçılırdı. Karanlık madde miktarı daha az olsa galaksiler var olamaz, daha fazla olsa tüm yıldızlar kara deliğe dönüşürdü.

Maddenin Dağılımı Evrendeki maddenin %95’i görülebilir nitelikte değil. Geriye kalan %5’lik dilimin beşte dördü Hidrojen ve Helyum’dan ibaret. Yani yıldızlar, galaksiler ve diğer gökcisimleri tüm içeriğin sadece % 1’ini oluşturuyor.

Bu Acele Niye? Yeni ölçümler, evrenin sandığımızdan da hızlı genişlediğini gösterdi. Uzay-zaman dokusu önceki tahminlere oranla %9 daha hızlı genleşiyor.

Karanlık Akış Evrenin, bizim de içinde yer aldığımız 2,5 milyar ışık yılına uzanan muazzam büyüklükteki bölgesi, diğer kısımlarına oranla daha hızlı hareket ediyor. Bu harekete “karanlık akış” adı verildi.

Karanlık Akış Ne Yapıyor? Evren, karanlık akışla birlikte belli bir yöne doğru genişlemeyi tercih ediyormuş gibi görünüyor. Bu akış, Yelken ve Erboğa takımyıldızlarına doğru gerçekleşmekte.

Lawrence Krauss, “Bu hızlanmanın sebebini sadece elimizdeki evrene bakarak anlayabilmek mümkün değil” diyor.

Newspapers in Turkish

Newspapers from Turkey

© PressReader. All rights reserved.