Karanlık Madde ve Kara Delikler Çökmüş Evrenlerden Oluşuyor Olabilir

Yıllardır bilim adamları, evrenin kütlesinin çoğunu oluşturan açıklanamayan bir madde olan karanlık maddenin gizemini çözmeye çalışıyorlar. Karanlık madde algılanabilir ışık yaymıyor. Fakat bilim adamları onun uzaydaki galaksi kümeleri ve diğer ışıldayan nesneler üzerindeki yerçekimi etkileri nedeniyle var olduğunu biliyorlar.

Eksen adı verilen spekülatif parçacıklardan fizikte keşfedilmemiş boyutlara kadar karanlık maddeyi açıklamak için göz kamaştırıcı bir dizi hipotez öne sürüldü. Geçen ay Physical Review Letters dergisinde ABD, Japonya ve Tayvan’daki araştırmacılar tarafından bir araştırma yayınlandı. Bu araştırmaya göre bilim insanları, evrenin emekleme dönemine kadar uzanan spekülatif nesneler olan ilkel kara deliklerin “karanlık madde için uygun bir aday olduğunu” öne sürdüler.

Dahası, yeni çalışma, evrenimizin daha geniş ve daha karmaşık bir yapıdaki birçok evrenden sadece biri olduğu bir çoklu evrenin varlığına işaret ediyor. Evrenimizin bir “dışarısı” varsa, o zaman dışarıdan bir gözlemci bildiğimiz her şeyi – yıldızlar, galaksiler ve milyarlarca ışık yılı uzayı – cılız bir ilkel kara delik olarak görebilir.

UCLA’da yeni çalışmayı yöneten astrofizikçi Alexander Kusenko bir e-postasında şunları söyledi: “Karanlık maddenin hangi maddeden yapıldığını hala bilmiyoruz. Ancak kara deliklerin var olduğu biliniyor. Yani karanlık maddenin yıldızlar ve galaksiler oluşmadan önce oluşabilecek kara deliklerden oluşup oluşmayacağını sormak doğaldır”.

teknobuk-karanlik-madde-cokmus-evren-kara-delik-sf-ici-1-1024x576

Büyük Patlama’nın Ardından Evren ve Karanlık Madde

Önceki çalışmalar, karanlık maddeye bir çözüm olarak ilkel kara deliklere veya PBH’lere zaten işaret ediyordu. Ancak Kusenko’nun ekibi, erken evrende ortaya çıkmış olabilecek varsayımsal “bebek evrenler” i içeren yeni bir PBH oluşum senaryosunun ana hatlarını çiziyor. Başka bir deyişle, evrenimizin küçük kozmik dalları hem PBH’lerin tohumları olabilir hem de çoklu evrenin kilidini açmanın anahtarı olabilir. PBH -primordial black holes-, erken evrendeki ilk karadelikler demektir.

Kusenko ve meslektaşları, önümüzdeki yıllarda akıllara durgunluk veren hipotezi sofistike teleskoplarla gözlemsel olarak sınırlamanın yollarını önerdiler. Lakin şu an için bu kavramların hepsi spekülatif.

Bilim adamları, PBH’lerin, evrenin hızla boyutlarını genişlettiği Büyük Patlama’dan sonraki dönem olan kozmik enflasyon sırasında doğduğunu düşünüyor. Büyük kütleli yıldızların patlayıcı ölümleriyle oluşan “normal” kara deliklerin aksine, PBH’lerin uzay zamanında biraz daha yoğun bölgeler tarafından yaratıldığı düşünülmektedir. Sonuç olarak, bu nesneler, gezegen kütlelerine göre çok küçük (ve çok daha küçük) olabilir.

Kusenko “Erken evrenin yoğunluğu çok fazlaydı. Bu yoğunluktaki yüzde 30-50 dalgalanma bile ilkel plazma parçasını bir kara deliğe dönüştürürdü” dedi ve devam etti. Dahası, son yıllarda teorisyenler, erken evrende kara deliklerin oluşabileceği yeni ve çok genel senaryolar keşfettiler. Yani, büyük bir keşfe farklı amaçlardan yaklaşıyor olabiliriz.” dedi.

teknobuk-karanlik-madde-cokmus-evren-kara-delik-sf-ici-3

Bizde Mi PBH İçerisindeyiz?

Kusenko ve meslektaşları, yaptıkları çalışmada belirli bir PBH oluşum senaryosunu keşfediyor: sahte vakum balonları veya kozmik çevrelerinden daha düşük enerji durumunu koruyan küçük uzay-zaman parçaları. Çalışmaya göre, bu anormal kabarcıklar, “tüm karanlık maddeyi açıklayan” bir kara delik popülasyonu oluşturabilecek bir süreç olan PBH’ler oluşturmak için çökmüş olabilir.

Daha da tuhafı, kara delik olamayacak kadar büyüyen herhangi bir vakum kabarcığı, erken kozmostan kaynaklanan bebek evrenler haline gelmiş olabilir. Dışarıdan bir gözlemciye göre, bu kabarcıklar PBH’lere benzeyebilir. Ancak içeriden bakıldığında bizimki gibi genişleyen bir evren gibi görünürler.

Doğal olarak, bu şaşırtıcı soruyu gündeme getiriyor: Yoksa bizde dışarıdan bir PBH gibi görünen bu bebek evrenlerden birinde miyiz?

Kusenko, “İmkansız değil,” dedi, “Düşündüğümüz bebek evrenler maddeden yoksundu. Bazı durumlar, muhtemelen iç gözlemciye daha çok bizimki gibi görünmelerini sağlayabilir. “

Bu ilginç bir kavram, ancak bilim adamları onu destekleyen gerçek gözlemsel verileri elde edebilene kadar teori olarak kalacak. Bu amaçla Kusenko’nun ekibi, hipotezlerinin Hawaii’deki Mauna Kea’nın üstündeki Subaru Hyper Suprime-Cam (HSC) veya Şili’deki Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time (LSST) tarafından test edilebileceği konusunda iyimser. 2022’de faaliyete geçmesi bekleniyor.

teknobuk-karanlik-madde-cokmus-evren-kara-delik-sf-ici-2-1024x576

Karanlık Madde Kaynağı PBH’ler İse Tespit Edilebilirler Mi?

HSC, bilim adamlarına galaktik dinamiklerin kesin ve sürekli güncellenen bir resmini sağlayan en yakın galaksi Andromeda’yı birkaç dakikada bir tarıyor. Projenin bir amacı, yerçekimi alanlarıyla yıldız ışığını çarpıtan ve parlatan dolaşan PBH’leri tespit etmektir. Kamera, kabaca Ay’ınkine eşit bir kütleye sahip görünen potansiyel bir PBH adayını işaretledi.

LSST, veri topladıktan sonra Samanyolu galaktik merkezinde de benzer araştırmaları gerçekleştirebilecek. “Büyük ayna açıklığı ile geniş görüş alanı sağlanacak. Ve daha yüksek hassasiyetli dedektör kullanılacak. Plana göre birçok yıldızın aynı anda gözlemlenmesini sağlanarak mükemmel bir görüntü kalitesi elde edilecek. Elde edilen görüntü ile de PBH senaryosu kolaylıkla test edilecek. ”.

Karanlık madde aslında kabarcık şeklindeki PBH’lerden oluşuyorsa, bu tür karmaşık astronomik araştırmalarla bile bunların çoğu, tek tek tespit edilemeyecek kadar küçük olacaktır.

Kusenko, “Maalesef, rastgele küçük kütleli kara delikleri tespit edemiyoruz. İlkel kara delikler karanlık maddeyi oluşturuyorsa, bu kara deliklerin büyük kısmı tespit edilemeyecek” dedi. “Ancak, erken evrende çeşitli boyutlarda kara delikler oluşmuşsa, kara delikleri dağılımlarından anlayabiliriz.” diye devam etti.

Başka bir deyişle, daha büyük PBH’leri aramak, bilim insanlarının daha küçük PBHler hakkında çıkarımlar yapmasına yardımcı olabilir. Kusenko, PBH’ler aynı zamanda bir tür yoğun ölü yıldız olan nötron yıldızlarıyla da çarpışabilir. Bu nedenle “İlkel kara delikleri nötron yıldızını yok ederken tespit edebiliriz.” diye de ekledi.

Bu çabalar, karanlık maddenin doğası, bebek evrenler ve evrenle ilgili sayısız başka soruya çok ihtiyaç duyulan ışık tutabilir. PBH’ler, var olduklarını varsayarak, on yıllardır insanlardan gelen tespitlerden kaçmayı başardılar. Ancak insanlığın elindeki yeni nesil geniş alan teleskopları nihayet bu gizli anormallikleri ve tüm ilginç sırlarını ortaya çıkarabilir.

Çok Kısa Bir Özet Geçecek Olursak

Yeni bir çalışma, çökmüş evrenlerden oluşan kara deliklerin karanlık maddeden kaynaklandığını ve kendi evrenimizin yabancılar için bir kara delik gibi görünebileceğini varsayıyor.

Kaynak

Bu Haberi Paylaş

İlginizi Çekebilir

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir