12 Mayıs 2019

Uzayın hayalet gücü: Karanlık enerji

Biz evrenin yüzde 95 ini göremiyoruz! Yüzde 95’i karanlık bir evrende el yordamı ile yolumuzu bulmaya çalışıyoruz

Evrenin sadece %5'i görünür kütle, %25'ini ise göremiyoruz; ona “karanlık madde” deniyor.

Peki ya geri kalanı?  

Evren bilgimiz, bir yap-bozun parçaları gibi, her bir parçanın yerini bulması ile adım adım ilerliyor.

İlginçtir, her parçada büyük resme ulaşmak yerine yeni bir resme bakıyor gibiyiz. Yani, zihnimizdeki evren algısı, her yeni parçanın yerine konulmasıyla sürekli değişiyor.

Ve geride daha çoook parça var.

Antik çağda evren gökyüzü ile sınırlıydı. Gökyüzü durağan, yıldızlar ise gökyüzüne asılı; sanki uzayın ışıklandırılması için oradaydılar. Akıl başka şeyler de söylüyordu ama genel-geçer algı bu çizgideydi.

1600’lü yıllara kadar bu algı çok değişmedi. Kopernik, Galileo ve Kepler, Güneş Sistemi içinde devrimsel keşifler yaptılarsa da, ardılları Newton'a göre evren durağan ve sınırsızdı.

Einstein'a göre de öyleydi. Ta ki Edwin Hubble, 1920 li yıllarda o ünlü keşifleri yapana kadar. Hubble, yap-boza öyle temel parçalar koydu ki evren algımız kökten değişmek zorunda kaldı.

Ne yapmıştı Hubble, hatırlayalım.

Hubble'ın kanıtlarla oluşturduğu yeni evren resminde kendi galaksimiz olan Samanyolu Galaksisi dışında milyarlarca daha fazlası bulunuyordu. Ve galaksiler farklı hızlarla ve farklı doğrultularda birbirinden hızla uzaklaşmaktaydı, yani evren genişliyordu.

Ve bu veriler, bilim insanlarını evrenin başlangıcına götürdü. Büyük patlama anına.

Hemen beraberinde de yeni sorular geldi.

Peki ya kütlesel çekim? Nasıl oluyor da kütlesel çekime rağmen evren genişliyor?  Hem de büyük bir hızla?

Bilim insanları sorulara yanıt aradılar.

Eğer evrenin bir başlangıcı varsa ve evren genişliyorsa; bu genişleme şişen bir balon modeli ile açıklanabilir olmalıdır. Buna şişme senaryosu dediler.

O zaman başka sorular geldi: Nasıl bir etki bu balonu şişirmiş olabilir?  

Nasıl oluyor da gizemli bir şey evreni, fizik kurallarını hiçe sayar biçimde genişletiyor?

Niye biz bunu göremiyoruz ya da algılayamıyoruz?

Bu gücün varlığının tek kanıtı evrenin genişliyor olması. Başka bir ipucu yok.

Aslında başka kanıta da gerek yok. Çünkü şişme senaryosu, gözlemlerle uyum içinde.

Ancak sorun, bu hayalet enerjinin kaynağı.

1980'de Alan Guth ve 1979' da Alexei Starobinsky, birbirinden bağımsız olarak, bir negatif basınç alanının varlığını ileri sürdüler. Bu basınç alanı, büyük patlamayı izleyen Plank zamanı sonrası, bebek evrendeki ani kozmik şişmenin de sorumlusuydu.

Evren bilgimize göre, ilk genişleme büyük patlamanın hemen sonrasında oluşmuştu. Ancak biliyoruz ki, bu şişme dönemi kısa sürmüş, genişleme yavaşlamış, sonrasında yerçekimi kuvveti devreye girmiş ve ardından evren soğumaya başlayarak bir quark denizine dönüşmüştü.

Bu kez, yeni bulgular evrenin ikinci bir şişme evresinde bulunduğunu gösteriyordu. Bu hızlı genişlemenin sorumlusu olarak da yine kaynağı belirsiz bir negatif enerji adresleniyordu. 

Araştırmacılar 1998 yılında bu genişlemenin hızını ölçmek istediler. İsmini ünlü astronom Hubble'dan alan, Hubble Uzay Teleskopu ile dünyadan çok uzaklarda bir süpernovanın ışığı izlendi. Daha sonra 40'ın üzerinde süpernova daha incelendi ve görüldü ki genişleme gerçekten çok çok hızlı…

Ve bu genişleme, büyük patlamadan 8 milyar yıl sonra ani hız kazanmış görünüyordu, kütle çekim kuvvetine rağmen.

Sanki evren gizemli ve çılgın bir gücün, kontrolsüz bir şekilde etkisi altında gibi. Onu göremiyoruz, görüntüleyemiyoruz, varlığını yalnızca evrenin kontrolsüz genişlemesinden anlayabiliyoruz. Bu gücün kaynağı olan enerji -her ne ise- evrenin neredeyse üçte ikisini kontrol ediyor, vakum etkisi yaratıyor ve evrenin genişlemesini hızlandırıyor.

Ne zamana kadar?

Şimdi bu sorunun yanıtı aranıyor. Henüz bir yanıt yok.

Bilim insanları, görünmeyen ama evrende genişleme etkisi yaratan bu hayalet gücü “karanlık enerji” olarak tanımladılar. Karanlık denilmesinin nedeni, aynı "karanlık madde" de olduğu gibi görünmez ve de bilinemez olması.

Ve yapılan hesaplara göre bu enerji, evrenin %70 ini oluşturmakta; bu anlamda evrenin temel enerjisi.

Bilim insanlarının öngörülerine göre sözkonusu güç alanı, evren içinde karanlık enerji parçacıkları tarafından taşınıyor. Aynı elektromegnetik dalganın ışık fotonları tarafından taşınması gibi. Bu karanlık enerji parçacıklarına "chameleon" adı veriliyor, yani "bukalemun". Bukalemun denilmesinin nedeni değişken bir kütleye sahip olmaları. Kütleli cisimlerin yakınında bu güç alanı zayıf, ama onun taşıyıcısı olan chameleon parçacıkları ağır. Buna karşın boşlukta  bu güç alanı çok güçlü, ancak parçacıklar daha hafif.

Öngörüler böyle ama sorular yanıtlardan daha çok.

Tekrar evrenin karanlık bilinmezliğine dönecek olursak; galaksi kümeleri ve galaksiler arasında ciddi bir kütlesel çekim olduğunu biliyoruz. Bu güçlü çekimin ana kaynağının "karanlık madde" olduğunu da.

Bu güçlü çekim altında gök cisimlerinin birbiri üzerine çökmesini engelleyen güç "karanlık enerji" olabilir mi?

Bilim insanları, bu soruyu  tereddütsüz evet diye yanıtlıyor. Ama dahası var, bu karanlık güç onları birbirinden hızla uzaklaştırmakta.

Acaba bu güç yıkıcı mı?  Kuvvetle mümkün.

Şimdi tekrar evrene dikkatlice bakalım.

Yüzde 25'i karanlık madde, göremiyoruz. Yüzde 70'i karanlık enerji, onu da göremiyoruz.

Biz evrenin yüzde 95 ini göremiyoruz!  

Gördüğümüz, izlediğimiz, gözlemlediğimiz sadece %5, o bile bizim hayal gücümüzü fazlasıyla zorluyor.

Korkutucu değil mi: yüzde 95 i karanlık olan bir evrende el yordamı ile yolumuzu bulmaya çalışıyoruz.

Bu bizi durdurur mu,  elbette hayır.

İnanılmaz bir haz, evreni keşfetme tutkumuzu kamçılıyor ve bizi daha fazlasını öğrenmeye zorluyor.

Bu, kendi katiline aşık olmak gibi bir şey dersek abartmış olur muyuz!

(Kaynakça)

 

Yazarın Diğer Yazıları

Mavi gezegen: Evrenin yaşam laboratuvarı

Bugün bilim insanları dünya üzerinde milyarlarca türün var olduğunu söylüyor.; milyonlarcasının da zaman içinde gelişip yok olduğunu… Nasıl oluştular, ne zaman var oldular ve neden yok oldular?

Modern bilimin yol arkadaşı: Nobel

Madencilik ve yol inşaatında kullanılmasını amaçlayarak keşfettiği, patlayıcı bir madde olan dinamitin silah olarak kullanılması Nobel'i çok sarstı

Bilime gönül veren kadınlar

Çok sayıda kadın, bilimin ilerlemesine ve element bilgisinin gelişmesine ciddi katkılarda bulundu. İçlerinden sadece biri Nobel'e ulaşabildi. Peki, yapmış oldukları katkılar gerçekten hak edilen değeri buldu mu?