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 hedefiyle 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 emsal biçimde ince ve düz düzlemlere ya da ‘disklere’ oturtulurken, kullanılan model, konut 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 olası açıklama sunuyorlar.
YENİ VE DÜŞÜNDÜRÜCÜ BİR HİPOTEZ
Şimdiyse, İngiltere’de bulunan Nottingham Üniversitesi’nde vazifeli 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 husus 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 hedefiyle galaktik dinamiklerin nasıl kullanılabileceğini gözden geçiriyordu” diyor: “Doktoramın sonuna geldiğimde, ΛCDM’yle irtibatlı buna misal küçük ölçekli zahmetler üzerine ziyadesiyle baş yorduğum bir noktadaydım.”
Gerçekten 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’ kimi meselelerin 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. Öteki bilim beşerlerine göreyse, yörüngeler mahallî 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 sonlar oluşturan özel bir kuvvet yaratabileceğini savunuyorlar. Naik, “Simetronlar, karanlık unsurun 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 irtibatların bir kısmını doldurmak gayesiyle 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 sefer 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 kıymete 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 birebir 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 teması bulunmayan bir bölgede simetri kırılmasının büsbütün bağımsız olarak gerçekleşmesidir.”
DAHA FAZLA ARAŞTIRMAYA GEREKSİNİM VAR
“İki bölgenin farklı bedeller kazanması için yüzde 50 ihtimal kelam konusu” diye devam ediyor: “Nihayetinde, sahip olduğunuz şey olumlu ve negatif simetrik tahlillere sahip bir cins komşu alan balonuna dönüşene dek, bu alanların git gide daha fazla genişlediği bir noktaya ulaşırsınız. Bu cins 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 emeliyle kimi simülasyonlar kullanıyor. Grup, araştırmada bahsi geçen tesir için bir kavramsal ispat da sunuyor; lakin hipotezin desteklenmesi için çok daha fazla araştırma yapılması gerekecek.
Naik, “Araştırmanın sonraki evresi, bilinmeyene gerçek biraz daha yürekle 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; hasebiyle, hakikaten 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 yanıtı olmayan bir soru” olduğunu ve bu sıkıntının gelecekte yapılacak araştırmalarda ele alınması gereken öteki bir bilmece olduğunu kelamlarına ekliyor.
Bu çözülmemiş gizemlere verilecek cevaplar, evrenimize dair bulmacadaki en değerli 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 zahmet değil ve gelecekte daha fazlası ortaya çıkabilir.
Bu minvalde, yeni araştırma standart modelin daha âlâ anlaşılmasına dönük sırf 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 sonucuna varıyor.
Yazının özgünü Vice sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
