'Karanlık sıvı' evrenin sırrını açıklayabilir

Astrofizikçi Jamie Farnes’ın ortaya attığı yeni iddia, evreni oluşturan en büyük yapılara ilişkin yeni bir anlayış içeriyor. Farnes’a göre, karanlık madde ve karanlık enerjinin oluşturduğu bir tür çözelti, evrenin yüzde 95’ini oluşturuyor olabilir.

Mike McRae *

Galaksiler olması gerekenden daha hızlı dönerler. Böyle yapmasalardı, uzay dağılıp giderdi. Ve fizik alanındaki büyük sorulara geldiğimizde, her şey sonsuza dek karanlıkta kalacağımızı hissettirmeye başlıyor.

Bir fizikçinin ortaya koyduğu çözüm, varsayımsal bir negatif kütleli ‘sıvıya’ atıfta bulunuyor. Hayır, daha önce bu türden bir madde hiç görülmedi. Ama egzotik parçacıklar ve enerjilerle ilgili arayışımız gün geçtikçe zorlu hale geliyor, bu yüzden farklı seçeneklere açık olmakta fayda var.

GENEL GÖRELİLİK KURAMINI TEMEL ALIYOR

Oxford Üniversitesi’nden Jamie Farnes, Einstein’ın (uzay-zaman geometrisi bağlamında yer çekimini tanımlayan) genel görelilik kuramına ince bir ayar çekti ve böylece negatif kütlenin varoluşa geçiş yapılmasına olanak sağladı.

Garip bir “itici” parçacığın ortaya çıkışı, fiziğin en sinir bozucu iki gizemini çözebilir: Galaksiler nasıl oluyor da dönerken bir arada durabiliyorlar? Ve günümüzdeki evren neden geçmişe oranla çok daha hızlı büyüyor gibi görünüyor?

Tam burada, her bir gözlem hakkında yapılabilecek en iyi açıklama, çok zor görülen nesnelerin aşırı bir itme veya çekme yapması olabilir.

Karanlık madde, yıldızlar ve galaksiler de dahil olmak üzere görebildiğimiz her şeyi bir araya getirmekten (çekmekten) sorumludur. Büyük ihtimalle, görünür maddeyle hiçbir etkileşime girmeyen ve onu neredeyse görünmez hale getiren bir çeşit büyük parçacıktır.

Öte yandan, karanlık enerji, çekim kuvvetlerine karşı koymaktan sorumludur ve büyük boyutlu yapıların dağılmasına ve Evren’in giderek artan bir oranda genişlemekteymiş gibi görünmesine neden olan kuramsal bir olgudur.

Şu an için elimizdeki en iyi cevaplar bunlar. Her birinin ardında yatan ayrıntılara ilişkin pek çok öneri bulunsa da, bu ikisinin birleşiminin Evren’deki tüm enerji ve maddenin yaklaşık yüzde 95’ini oluşturmasına karşın onlarla ilgili neredeyse hiçbir bilgiye sahip değiliz.

Farnes, The Conversation’da yayınlanan makalesinde, “Utanç verici ama bunu ilk kez astrofizikçiler itiraf etti” diyor.

NASIL BİR YAPIYA SAHİP?

Farnes, bu karanlık yüzde 95’in tamamının aynı şeyden meydana gelip gelmediğini merak ediyor. Bunun, boş uzayın tamamına yayılan ve çevresindeki maddeyi zayıf bir biçimde iten karanlık bir ‘sıvı’ olabileceğini düşünüyor.

Bu zarif itme hareketi yalnızca galaksileri birbirinden ayırmakla kalmaz, daha fazla karanlık sıvının gerçeklik alanına “nüfuz etmesi” için daha fazla alan yaratır ve galaksinin dönüşü esnasında cisimlerin savrulup gitmesini engeller.

Potansiyel teoriler ilerledikçe, kendini daha az ele veriyor ve hiçbir şey “iki al bir öde” formülü gibi basit değil.

İşin iyi yanı, Farnes’ın negatif kütle modelleri, ‘Kilometre Kare Dizilimi’ kullanılarak toplanan, galaksilerin dağılımına ilişkin veriler kullanılarak bir teste tabi tutulabilir. Farnes, “Sonuç gayet iyi görünüyor” diyor.

“Karanlık enerji ve karanlık madde, tek bir maddede birleştirilebilir; her iki etki de negatif kütlelerden oluşan bir denizde sörf yapan pozitif kütleli madde biçiminde açıklanabilir.”

Tabii ki güzel bir açıklama. Ama Farnes da, destekleyici fiziğin ortaya çıkardığı kadarıyla, bu fikrin biraz konu dışına çıktığı hususunda hemfikir.

Öncelikle, negatif kütle benzeri özelliklere sahip olgular bulunsa da, bunlar kendiliğinden ortaya çıkan negatif kütle parçacıklarıyla aynı şey değil.

İkincisi, -kuantum mekaniği, bir boşluk içerisinde varoluş alanına giren ve çıkan parçacıklar olduğunu öne sürerken- bu (parçalar), negatif kütlelerden oluşan karanlık çorbayı devam ettirmek için yeni maddeler oluşturmaya katkıda bulunmuyor.

Yine de, acele edip hataya düşmeden önce hatırlayalım ki, Albert Einstein’ın kendisi de genel görelilik taslağını çizerken benzer bir uydurma etken önermişti. Yani, bu tür bir kavramı hesaplamak için matematikte yeterince yer var.

EINSTEIN’IN ÖNEMSEMEDİĞİ BİR MESELE

1918 yılında “Newton teorisi bağlamında, kuramın, ‘boş alan’ın, yıldızlararası uzayın her yerine dağıtılan negatif kütlelerin rolünü üstlenmesini sağlayacak şekilde uyarlanması gerekli” diye yazmıştı.

Merak ediyorsanız, Enstein, en büyük hatasını negatif uzay kütlesini bir kenara atarak yapmıştı.

Ve hâlâ, uzayı birbirinden ayıran ve galaksileri bir arada tutan şeyin ne olduğuna ilişkin bir açıklamamız yok.

Diğer tüm fikirlerin başarısız olması durumunda, önümüzdeki diğer birkaç öneriyi daha değerlendirebiliriz. Bu durumda, Farnes’ın karanlık bir sıvı sızdıran bir evrenle ilgili tuhaf modeli, bizlere gayet güzel görünebilir.

“Eğer iddiam gerçekse, kozmosun kayıp olan yüzde 95’inin estetik bir çözelti olduğunu ortaya koyuyor” diyor. “Hesaplarımıza basit bir eksi işareti eklemeyi unutmuştuk.”

Araştırma Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlandı.

Yazının aslı Science Alert sitesinde yayınlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)