Araştırma: Uzayda görünmez ‘duvarlar’ olabilir

bencede

New member
Becky Ferreira

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



‘Simetron’ ismini verdikleri var iseyımsal yeni bir parçacık vasıtasıyla ortaya çıkan bu beşinci kuvvet, küçük “uydu” galaksileri ΛCDM modelinin ortaya koyduğu iddialara meydan okuyan halde 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 bir epeyce küçük ölçekli kuvvetlikten biri olan ve teori ve müşahede içindeki “uydu disk problemi” ya da “uyduların düzlem problemi” ismiyle bilinen bu garip boşluk için epeyce sayıda beklenen açıklama sunuyorlar.

YENİ VE DÜŞÜNDÜRÜCÜ BİR HİPOTEZ

Şimdiyse, İngiltere’de bulunan Nottingham Üniversitesi’nde nazaranvli iki araştırmacı, ön baskı sunucusu olan Arxiv isimli sitede yayınlanan yeni bir araştırmada, Evren’de var olan kütlenin büyük kısmını oluşturan ve çabucak hemen 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 bir arada, araştırmanın ortak muharriri 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 ilişkili buna emsal küçük ölçekli kuvvetlikler üzerine ziyadesiyle baş yorduğum bir noktadaydım.”

Gerçekten de Naik ve Burrage, çabucak hemen hakemli bir mecmuada yayınlanmayan yeni araştırmalarına nazaran, ΛCDM modelinin “Farklı ölçeklerde bir epeyce bağımsız müşahedesi denkleme ekleyen çok derecede başarılı bir paradigma” olduğunu lakin “tek tek galaksilerin ve uydularının küçük ölçeklerine ‘yakınlaştırıldığında’ kimi problemlerin ortaya çıkmaya başladığını” belirtiyorlar.

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

GÖRÜNMEZ DUVARIN YAPITAŞLARI: SİMETRONLAR

Şimdi 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 ilişkilerin bir kısmını doldurmak maksadıyla ortaya atılan bir epeyce spekülatif parçacıktan biri” diyor.

Naik, “Yeni parçacıklara muhtaçlık duyduğumuzun farkındayız; zira elimizde karanlık husus ile karanlık güç var ve ötürüsıyla 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 unsur için yeni bir parçacık adayı olabilir.”

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

Naik, “Evren’de dağılım eşit olmadığı için, niçinsel olarak kontağı bulunmayan farklı düşük yoğunluklu bölgeler olmalı; hâl bu biçimdeyken 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, ondan sonrasında farklı ve niçinsel olarak ilişkisi bulunmayan bir bölgede simetri kırılmasının büsbütün bağımsız olarak gerçekleşmesidir.”

DAHA FAZLA ARAŞTIRMAYA MUHTAÇLIK VAR

“İki bölgenin farklı kıymetler kazanması için yüzde 50 ihtimal kelam konusu” diye devam ediyor: “Nihayetinde, sahip olduğunuz şey müspet ve negatif simetrik tahlillere sahip bir tıp komşu alan balonuna dönüşene dek, bu alanların git gide daha fazla genişlediği bir noktaya ulaşırsınız. Bu çeşit 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 maksadıyla kimi simülasyonlar kullanıyor. Takım, araştırmada bahsi geçen tesir için bir kavramsal delil da sunuyor; lakin hipotezin desteklenmesi için epey daha fazla araştırma yapılması gerekecek.

Naik, “Araştırmanın daha sonraki evresi, bilinmeyene yanlışsız biraz daha cüretle ilerlemek” diyor: “Bu simülasyonlar ziyadesiyle sıradan. Uydular sadece nokta parçacıkları formunda, 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; ötürüsıyla, sahiden kozmolojik başlangıç şartlarından başlayıp lokal galaksi kümemizin oluşumunu simüle edebilir ya da lokal bir kümeye epey benzeyen bir sisteme kavuşabiliriz” diye devam ediyor: “bu biçimde şahit olabileceğiniz şey, mahallî kümemizdeki tesir alanı duvarlarının oluşumunun hakikaten de doğal olup olmadığı ve ulaştığınız şeyin bu düzlemlerin oluşumu olup olmadığıdır.”

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

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

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


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