Araştırma: Uzayda görünmez ‘duvarlar’ olabilir

Becky Ferreira

Bilim insanları, yayınladıkları yeni bir ön-baskı makalesinde, evrenimizi anlamak için yeterli doğrulanmış bir çerçeve olan ‘Lambda Soğuk Karanlık Unsur Modeli’ (ΛCDM) diye de bilinen standart kozmoloji modeline karşı baş karıştırıcı bir meydan okumayı açıklamak maksadıyla yeni bir ‘beşinci gücün’ var olduğunu öne sürdüler.

‘Simetron’ ismini verdikleri varsayımsal yeni bir parçacık vasıtasıyla ortaya çıkan bu beşinci kuvvet, küçük “uydu” galaksileri ΛCDM modelinin ortaya koyduğu varsayımlara meydan okuyan biçimde daha büyük galaksilerin etrafındaki tuhaf yörüngelere yerleştirebilir. Farklı biçimde söylersek, daha büyük galaksilerin kütleçekimsel çekimiyle yakalanan küçük galaksiler, neredeyse Satürn’ün halkalarına misal biçimde ince ve düz düzlemlere ya da ‘disklere’ oturtulurken, kullanılan model, mesken sahibi galaksilerin etrafındaki dağınık yörüngelere savrulmaları gerektiğini öne sürüyor. Bu senkronize yörüngelerde dönen uydu galaksilere, kendi galaksimiz Samanyolu’nun yanı sıra en yakın galaktik komşuları olan Andromeda ve Centaurus A’nın etrafında de rastlıyoruz.

Bilim insanları, ΛCDM modeliyle ilgili pek çok küçük ölçekli zahmetten biri olan ve teori ve müşahede ortasındaki “uydu disk problemi” ya da “uyduların düzlem problemi” ismiyle bilinen bu garip boşluk için çok sayıda beklenen açıklama sunuyorlar.

YENİ VE DÜŞÜNDÜRÜCÜ BİR HİPOTEZ

Şimdiyse, İngiltere’de bulunan Nottingham Üniversitesi’nde misyonlu iki araştırmacı, ön baskı sunucusu olan Arxiv isimli sitede yayınlanan yeni bir araştırmada, Evren’de var olan kütlenin büyük kısmını oluşturan ve şimdi tanımlanamayan unsura atıfta bulunarak, “karanlık unsur mümkünlüğünü ortadan kaldırmayan, gözlemlenen uydu düzlemleri için birinci potansiyel ‘yeni fizik’ açıklaması” olduğuna inandıklarını paylaştılar.

Araştırmanın yöneticisi ve Nottingham Üniversitesi’nde araştırma vazifelisi olan Aneesh Naik, buldukları yeni tahlilin, bir astrofizikçi olarak kendi uzmanlığı ile birlikte, araştırmanın ortak müellifi ve Nottingham Üniversitesi’nde fizikçi olan Clare Burrage de dahil olmak üzere, parçacık fiziği alanında çalışan meslektaşlarıyla yürüttüğü tartışmalardan ortaya çıktığını lisana getiriyor.

Naik, “Doktoramı astronomi alanında yaptım; tezim galaktik dinamikleri inceliyor ve kimi temel fizik sorunlarını çözmek maksadıyla galaktik dinamiklerin nasıl kullanılabileceğini gözden geçiriyordu” diyor: “Doktoramın sonuna geldiğimde, ΛCDM’yle irtibatlı buna benzeri küçük ölçekli zahmetler üzerine ziyadesiyle baş yorduğum bir noktadaydım.”

Nitekim de Naik ve Burrage, şimdi hakemli bir mecmuada yayınlanmayan yeni araştırmalarına nazaran, ΛCDM modelinin “Farklı ölçeklerde pek çok bağımsız müşahedesi denkleme ekleyen çok derecede başarılı bir paradigma” olduğunu lakin “tek tek galaksilerin ve uydularının küçük ölçeklerine ‘yakınlaştırıldığında’ birtakım sıkıntıların ortaya çıkmaya başladığını” belirtiyorlar.

Daha evvelki araştırmalar, uydu galaksilerin yakınlarında bulunan konak galaksilerin etrafındaki ince düzlemlerde tertipli biçimde dağılmış olmasıyla ilgili potansiyel bir açıklama olarak, Evren’i birbirine bağlayan devasa bir üst yapı olan ‘kozmik ağın’ tesirine atıfta bulunuyorlardı. Başka bilim beşerlerine göreyse, yörüngeler mahallî kozmik mahallemizin bir özelliği de olabilir ve kozmik bir eğilim olmayabilir.

GÖRÜNMEZ DUVARIN YAPITAŞLARI: SİMETRONLAR

Artık Naik ve Burrage, “alan duvarları” ismiyle da bilinen ve ‘simetronlar’ dedikleri parçacıkların, uzayda görünmez hudutlar oluşturan özel bir kuvvet yaratabileceğini savunuyorlar. Naik, “Simetronlar, karanlık hususun ve Evren’i gitgide artan bir süratle genişletiyor üzere görünen ve garip bir fenomen olan karanlık gücün varlığını açıklamaya yardımcı olmak doğrultusunda, standart modeldeki eksik kontakların bir kısmını doldurmak maksadıyla ortaya atılan pek çok spekülatif parçacıktan biri” diyor.

Naik, “Yeni parçacıklara gereksinim duyduğumuzun farkındayız; zira elimizde karanlık unsur ile karanlık güç var ve hasebiyle bunları açıklamak için standart modelimize yeni parçacıklar eklememiz gerektiğinden şüpheleniyoruz” diye devam ediyor: “İnsanların ‘simetri teorisi’ üzere teorileri inceledikleri bağlam işte burası; bu, karanlık güç ve / yahut karanlık husus için yeni bir parçacık adayı olabilir.”

Teoriler, simetronların, Evren’in 13.8 milyar yıllık hayatı mühletince ‘simetri kırıcı mekanizmalar’ diye bilinen tesire birkaç kez maruz kaldıklarını öne sürüyor. Aslında, bu, Cihan genişler ve buna bağlı biçimde daha az ağır hale gelirken, parçacıkların en düşük güçlü sıfır durumlarını rastgele biçimde olumlu ya da negatif bir bedele çevirmelerine sebep olan bir ‘eşik yoğunluğunu’ geçeceği manasına geliyor.

Naik, “Evren’de dağılım eşit olmadığı için, nedensel olarak ilişkisi bulunmayan farklı düşük yoğunluklu bölgeler olmalı; hâl böyleyken bu simetri kırılması aslında Evren’deki her yerde tıpkı anda gerçekleşmiyor” diyor: “Bundan fazla, gerçekleşmesi gereken şey, Evren’deki kimi bölgelerin evvel bu eşik yoğunluğuna ulaşması ve simetronun ‘sıfır durumunu’ o bölgede bırakması, daha sonra farklı ve nedensel olarak ilişkisi bulunmayan bir bölgede simetri kırılmasının büsbütün bağımsız olarak gerçekleşmesidir.”

DAHA FAZLA ARAŞTIRMAYA MUHTAÇLIK VAR

“İki bölgenin farklı bedeller kazanması için yüzde 50 ihtimal kelam konusu” diye devam ediyor: “Nihayetinde, sahip olduğunuz şey müspet ve negatif simetrik tahlillere sahip bir çeşit komşu alan balonuna dönüşene dek, bu alanların git gide daha fazla genişlediği bir noktaya ulaşırsınız. Bu tıp tesir alanlarını farklı içeriklerle ayıran duvarlara ‘etki alanı duvarları’ diyoruz.”

Naik ve Burrage, yapısı bilinmeyen bu duvarlar boyunca gerçekleşen etkileşimlerin uydu galaksileri yakınlarda bulunan galaksilerin etrafında görülen şaşırtan düzlemlere yönlendirebileceğini göstermek hedefiyle birtakım simülasyonlar kullanıyor. Takım, araştırmada bahsi geçen tesir için bir kavramsal ispat da sunuyor; ama hipotezin desteklenmesi için çok daha fazla araştırma yapılması gerekecek.

Naik, “Araştırmanın sonraki kademesi, bilinmeyene hakikat biraz daha cüretle ilerlemek” diyor: “Bu simülasyonlar ziyadesiyle kolay. Uydular sadece nokta parçacıkları halinde, tesir alanı duvarı durağan ve en kıymetlisi, rastgele bir temas kelam konusu değil.”

“Bunun yerine yapabileceğimiz şey, uygun özelliklere sahip tam bir kozmolojik simülasyon olabilir; münasebetiyle, sahiden kozmolojik başlangıç şartlarından başlayıp mahallî galaksi kümemizin oluşumunu simüle edebilir ya da lokal bir kümeye çok benzeyen bir sisteme kavuşabiliriz” diye devam ediyor: “O vakit şahit olabileceğiniz şey, mahallî kümemizdeki tesir alanı duvarlarının oluşumunun nitekim de doğal olup olmadığı ve ulaştığınız şeyin bu düzlemlerin oluşumu olup olmadığıdır.”

Naik, bu varsayımsal alan duvarlarının Samanyolu ya da Andromeda galaksileri üzere devasa yapılardan geçecek kadar stabil olup olmadığının “henüz karşılığı olmayan bir soru” olduğunu ve bu sorunun gelecekte yapılacak araştırmalarda ele alınması gereken öteki bir bilmece olduğunu kelamlarına ekliyor.

Bu çözülmemiş gizemlere verilecek karşılıklar, evrenimize dair bulmacadaki en değerli modüller niteliğinde. ΛCDM modeline yapılacak ekleme ya da düzeltmelere, hatta tahminen de bu sağlam fizikî çerçevenin tamamen değiştirilmesine ilham verebilirler. Sonuçta, uyduların düzlemleri sorunu ΛCDM bağlamındaki tek zahmet değil ve gelecekte daha fazlası ortaya çıkabilir.

Bu minvalde, yeni araştırma standart modelin daha uygun anlaşılmasına dönük sadece küçük bir adımı temsil edebilir; buna rağmen Naik, “ΛCDM’nin galaksi ölçeklerinde bozulmaya uğradığı görünen tüm bölgelerin daha fazla araştırılmasını gerektiren değişik ve daha geniş bir bağlam” olduğu sonucuna varıyor.


Yazının özgünü Vice sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)

Related Posts

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.