Yeni araştırma, uzayın büyük bölümünü kapladığı düşünülen esrarengiz karanlık maddenin sanılandan çok daha eski olduğunu öne sürüyor.
Bilim insanlarının evrenin kütlesinin neredeyse %85’ini oluşturduğunu düşündükleri karanlık madde, modern fizik tarafından hala çözülememiş bir olgu. Tam olarak ne olduğu, nasıl meydana geldiği gibi sorular hala cevap bulamamışken, ABD’nin Johns Hopkins Üniversitesi’nde yapılan bir çalışma, karanlık maddenin Büyük Patlama’dan bile önce var olduğunu öne sürerken yaşı ve nasıl tanımlanacağı konusunda da yeni fikirler ortaya atıyor.
Johns Hopkins Üniversitesi Fizik ve Astronomi bölümünden Tommi Tenkanen, “Yaptığımız çalışma parçacık fiziği ve astronomi arasındaki yeni bir bağlantıyı ortaya çıkardı. Eğer karanlık madde Büyük Patlama’dan önce ortaya çıkan yeni parçacıklardan oluşmuş ise bunlar galaksilerin evrende dağılma şeklini de etkileyebilir. Bu bağlantıyı kullanarak onların kimliğini ortaya çıkarmak ve Büyük Patlama’dan öncesi hakkında fikirlere sahip olmak mümkün” diyor.
Kaynağı hakkında sahip olduğumuz bilgiler kısıtlı olsa da astronomlar karanlık maddenin galaksiler ve galaksi kümelerinin oluşumu üzerinde önemli rol oynadığını biliyorlar. Doğrudan gözlemlenebilir olmasa da bilim insanları, görülebilen maddelerin uzayda nasıl hareket ettiklerine ve dağılımlarına istinaden karanlık maddenin kütleçekimsel etkisini gözlemleyebiliyorlar.
Araştırmacılar yıllar boyunca karanlık maddenin Büyük Patlama sonucunda dağılan artıklardan oluştuğu görüşünde birleşiyorlardı. Bu yaklaşımı temel alarak uzun süre böyle bir karanlık madde aradılar; ancak henüz bir şey bulunamadı.
“Eğer karanlık madde gerçekten Büyük Patlama’nın kalıntılarından oluşmuş olsaydı, araştırmacılar şimdiye kadar birçok fizik deneyinde bunun doğrudan ibarelerini gözlemlemiş olurlardı” diyor Tenkanen.
Bu çalışma, yeni ve basit bir matematiksel altyapı kullanarak karanlık maddenin Büyük Patlama’dan da önce, “Kozmik Şişme” adı verilen, uzayın hızla genişlediği dönemde ortaya çıkmış olabileceğini öne sürüyor. Bu hızlı genişlemenin, “sayıl (scalar) parçacıklar” adı verilen bazı özel parçacıkların meydana gelmesine neden olduğuna inanılıyor. Şu ana kadar bu özelliğe sahip yalnızca bir parçacık keşfedildi: Higgs bozonu.
“Karanlık maddenin ne olduğunu bilmiyoruz fakat eğer sayıl parçacıklarla bir ilişkisi varsa, Büyük Patlama’dan daha yaşlı olma ihtimali de mevcut. Sunduğumuz matematiksel senaryo sayesinde görülebilen madde ve karanlık madde arasında –zaten bildiğimiz kütleçekimi dışında- yeni etkileşimler olduğunu varsaymak zorunda kalmayacağız” diyor Tenkanen.
Tenkanen tarafından ortaya atılan görüş aslında yeni değil; fakat daha önce yapılan çalışmalarda karanlık maddenin çok daha eski olabileceği yönünde matematiksel dayanaklar sunulmamıştı. Tenkanen, önceki araştırmacıların karanlık maddenin kaynağına dair basit hesapları her zaman gözardı etmiş olduklarını savunuyor.
POPULAR SCIENCE EKİM 2019
