Evren Büyük Patlama’dan Önce Nasıl Evrimleşmiş Olabilir?
Kozmologlar ve astronomlardan oluşan uluslararası bir ekip, kara deliklerden oluşan karanlık maddenin oluşumuna dair bir teori önerdi. Ancak bilim insanları Büyük Patlama teorisini terk etmek ve Evren’in gelişimiyle ilgili başka bir senaryoyu – Büyük Sıçrama – göz önünde bulundurmak zorunda kaldılar.
Karanlık madde giderek kuramsal kozmolojinin temel sorunu haline geliyor. Karanlık madde evrendeki tüm maddenin %80’ini oluşturuyor ve biz onu hala bulamadık. Varlığına dair sadece dolaylı kanıtlar var ama bu yeterli değil. Yeni fikirlere ve yeni araçlara ihtiyacımız var.
Evrenin bir sıkışma evresinden genişleme evresine geçebileceğini öne süren kozmoloji teorisine göre Büyük Patlama evrenin başlangıcı olmayabilir. Bu teori doğruysa, en gizemli bileşenlerinden ikisi olan kara delikler ve karanlık madde de dahil olmak üzere kozmosun doğası üzerinde derin etkileri olabilir.
Yeni bir çalışma, karanlık maddenin, Büyük Patlama’dan önce başlayan Evren’in son sıkışmasından şu anki genişleme evresine geçiş sırasında oluşan kara deliklerden oluşabileceğini öne sürüyor.
Bu hipotez doğrulanırsa, kara deliklerin oluşumu sırasında ortaya çıkan kütleçekim dalgaları, şu anda tasarlanmakta olan en yeni kütleçekim dalgası gözlemevleri tarafından tespit edilebilir. Bu da karanlık madde oluşumuna ilişkin bu senaryonun doğrulanmasını (ya da reddedilmesini) mümkün kılacaktır.
Galaksilerdeki yıldızların hareketleri ve kozmik mikrodalga arka planına (Büyük Patlama’nın artçı ışıması) ilişkin gözlemler, evrendeki tüm maddenin yaklaşık yüzde 80’inin karanlık madde, yani elektromanyetik dalgaları yansıtmayan, emmeyen ya da yaymayan madde olduğunu gösteriyor. Ancak tüm çabalara rağmen henüz bulunamamıştır.
Titreşen bir Evren
Evrenin geleneksel kozmolojik görüşü, onun bir tekillikten (aslında bir noktadan, yani sıfır boyutlu bir nesneden) kaynaklandığını varsayar. Bunu, enflasyon olarak adlandırılan kısa bir aşırı hızlı genişleme dönemi izlemiştir.
Ancak yeni çalışmanın yazarları, titreşimli tekil olmayan madde kozmolojisi olarak bilinen daha egzotik bir teoriyi analiz ettiler. Bu hipotez, evrenin önce bir sıkıştırma aşamasından geçtiğini öne sürüyor.
Bu aşama, madde yoğunluğundaki artış nedeniyle Büyük Sıçrama olarak bilinen olayla sona ermiştir. Bu da Büyük Patlama’ya ve bugün gördüğümüz hızlandırılmış genişlemeye yol açmıştır.
Bu titreşimli kozmolojide, evren bugün olduğundan yaklaşık 50 mertebe daha küçük bir boyuta küçüldü (ancak sıfıra değil). Geri tepmeden sonra fotonlar ve diğer parçacıklar doğdu.
Büyük Patlama bu şekilde başladı. Geri tepme durumunun yakınında madde yoğunluğu o kadar yüksekti ki, madde yoğunluğundaki kuantum dalgalanmalarının bir sonucu olarak küçük kara delikler oluştu ve bu da onları karanlık madde için uygun adaylar haline getirdi.
Yeni çalışmada yer almayan Fransa’daki Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) araştırma direktörü Patrick Peter, “İlksel kara delikler evrenin evriminin çok erken aşamalarında oluşabilir ve çok küçük değillerse Hawking radyasyonu (kara deliklerin kuantum etkileri nedeniyle parçacıklar yaydığı varsayımsal bir fenomen) tarafından bozunmaları tamamen yok olmalarına neden olmaz, bu nedenle hala var olurlar” diyor. Peter şöyle diyor: “Aşağı yukarı bir asteroitin kütlesine eşit bir kütleyle, karanlık maddeye katkıda bulunabilirler ve hatta soruyu tamamen çözebilirler.”
Bilim adamlarının hesaplamaları, bu evren modelinin uzayın eğriliği ve mikrodalga arka planı gibi özelliklerinin mevcut gözlemlerle tutarlı olduğunu ve hipotezlerini desteklediğini gösterdi.
Karanlık madde nasıl görülür?
Araştırmacılar tahminlerini daha da doğrulamak için yeni nesil yer çekimsel dalga gözlemevlerini kullanmayı umuyorlar. Bilim insanları kara deliklerin oluşumuyla ortaya çıkan kütleçekim dalgalarının özelliklerini hesapladılar ve bunların Lazer İnterferometre Uzay Anteni (LISA) ve Einstein Teleskobu gibi kütleçekim gözlemevleri tarafından tespit edilebileceğini gösterdiler.
Bu, ilkel kara deliklerin gerçekten karanlık madde olup olmadığını doğrulayabilir. Ancak bu teleskoplardan herhangi birinin inşa edilmesi için onlarca yıl geçmesi gerekebilir.
Ama o kadar uzun süre beklememiz gerekmeyebilir. Peter şöyle diyor: “Diğer çalışmalar şu anda yıldızların yakınındaki ilkel kara deliklerin davranışlarını araştırıyor ve potansiyel olarak gelecekte tespit edilmelerine yol açıyor.”
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Evren Büyük Patlama’dan Önce Nasıl Evrimleşmiş Olabilir?
Yaşamın Başladığı Yer Burası Olabilir: Yeni Araştırmalar Şok Edici Sonuçlar Sunuyor!