Kara Madde SüperAkışkan mı?

Evrenin toplm kütlesinin %85’nin kara maddeden oluşmasına rağmen fizikçiler halâ onun ne olduğu konusunda tam bir fikre sahip değiller.

Ancak yeni bir hipozle birlikte kara maddenin yapısının, ne olduğunu tespit etmeye bir adım daha yaklaşılmış olabiliriz. Çünkü, fizikçiler, tüm zaman boyunca kara maddenin, evrendeki en büyük yapıdaki hayalet parçacıklardan, küçük ölçekte garip süperakışkan formlara kadar şekil değiştiriyor olmasından şüphelenmekteler ve yakında bunun ne olduğunu tespit edip onaylayacağımız araçlara sahip olabiliriz.

Kara Madde, evrendeki madde miktarı ile  galaksilerimizi birarada tutan yerçekimi miktarı arasındaki açık ve net dengesizliği açıklamada neredeyse yüzyıl önce ortaya konmuş bir varsayımsal maddedir.

Kara Maddeyi doğrudan algılayamayız, ancak etkilerini çevremizdeki herşeyden (galaksilerin dönme şeklinden, evren boyunca seyahat eden  ışığın bükülmesinden) görebiliriz ve bunların hepsi bize fark edebileceğimizin ötesinde, daha çok şey olabileceğini de göstermektedir.

Ve şimdi iki fizikçi bize kara maddenin bu zamana kadarki kurallara uymayan, sürekli kural değiştiren bir yapıda olduğunu öne sürmekte ki bu da bize bu zamana kadar onu çözmenin neden bu kadar zor olduğunu açıklıyor. Kaliforniya Üniversitesi’nden fizikçi Tim Tant, bu yapılan araştırma için Quanta Magazine adlı dergiye bunun düzgün bir fikir olduğunu, iki ayrı şekildeki karanlık maddenin böyle bir şeyle tarif edilebileceğini dile getiriyor.

Kara Madde hakkındaki geleneksel görüş; büyük ölçeklerde gözlemleyebileceğimiz,yerçekimi gücünden etkilenen aksonlar gibi zayıf şekilde bir biri ile etkileşen parçacıklardan oluştuğu.

Kara Maddenin bu “soğuk” formu, çok büyük galaksi kümelerinin davranışlarını tahmin etmede kullanılabilinir ve bu, evrenin “kozmik ağı” (bilim insanları tüm galaksilerin birbiri ile kara maddeden oluşan gözle görülmeyen ince liften meydana gelen geniş bir galaksi ağı ile bağlı olduğunu ileri sürmekte) hakkında bildiklerimize de uymakta.

Ancak, her bir galaksiyi ve yıldızlarını galaktik merkeze göre dönme şekillerine bakarak indirgediğimizde, bir şeyler akla yakın gelmemekte.

Pennsylvania Üniversitesi’nden fizikçi Justin Khoury, evrenin çoğunluğunu oluşturan kara maddenin çoğu sıradan maddenin bulunduğu noktandan ayrı olduğunu söylemekte. Khoury: “Kozmik ağ ölçeğinde, bu tespit gözlemlerle çok iyi uyuşurken, ama galaksiler ölçeğinde bakıldığında uyuşmamakta.”

Khoury ve şimdi artık Princeton Üniversitesi’nde olan meslektaşı Lasha Berezhiani, evrendeki hem büyük, hem de küçük ölçeklerdeki kara maddenin davranışını bağdaştırmamalarının muhtemel sebebinin; formunun değiştirebilmesinden kaynaklı olabileceğini dile getirmekteler.

Khoruy ve meslektaşı, büyük galaksi kümelerinde “soğuk” kara maddeye sahibiz. Ancak, tekil bir galaktik ölçekte, kara maddenin “süperakışkan” bir hale geçtiğini düşünüyorlar.

Süperakışkanlar, sıfır sürtünme ve vizkoziteye  (akışkanlığa direnç) sahip, soğuk, yoğun bir şekilde sıkıştırılmış bir madde formudur ve bazen maddenin 5. hali olarak adlandırılan bir Bose-Einstein kondensatı (yoğuşuk, buharın/gazın yoğunlaşmasından oluşan sıvı) haline gelebilirler.

Ve kulağa garip gelse de, süperakışkanlar, her zamankinden daha çok erişilebilir olmaya başlamıştır.Araştırmacılar, geçen hafta, oda sıcaklığında ilk kez bir “sıvı- bir süperakışkan formu” gibi davranan “ışık” yaratabildiklerini açıklamışlardır.

Süperakışkanlar hakkında ne kadar çok şey öğrenirsek, fizikçiler de, bunların evrende düşündüğümüzden de daha çok yaygın olabileceği fikrini sunmaya o kadar çok hevesli olabilir.

Quanta Magazine adlı dergiye verdiği demeçte Jennifer Quellette şunları söylüyor “Son zamanlarda daha çok fizikçi, uzayın aşırı koşullarında  süperakışkan fazlarının doğal olarak oluşmasının mümkün olabileceği konusuna sıcak bakmakta.”

Nötron yıldızlarında “süperakışkanlar” mevcut olabilir ve bazı araştırmacılar, uzay-zamanın kendisinin süperakışkan olabileceğini düşünmekteler. Öyleyse, neden kara madde de süperakışkan bir faza sahip olmasın ki?..

Buradaki düşünce; tekil galaksilerin etrafında bulunan karanlık madde “haleleri-ışık çemberi”nin, süperakışkan oluşumuna uygun koşulları yaratıyor olabildiği—galaksinin çekimi kuvvetinin, süperakışkanın yoğun bir şekilde sıkıştırılması ve uzayın soğukluğunun da sıcaklığı uygun bir şekilde düşük tuttuğu– yönünde.

Daha büyük ölçekte bakıldığında, bu yerçekimi kuvvetinin, süperakışanı oluşturmak için çok zayıf olduğu gözlemlenir. Buradaki kilit nokta; süperakışkan kara maddenin varlığının, yerçekiminin tek başına açıklayamadığı, tek tek her bir galaksinin garip davranışlarını açıklıyor olabilmesi; kara madde halelerinde yerçekimi gibi davranan,henüz açıklanmamış ikinci bir kuvvet yaratıyor olabilir.

Quellette: “Bir elektrik alanının düzenini bozduğunuzda, radyo dalgaları elde edersiniz ve yerçekimi alanının düzenini bozduğunuzda da yerçekimi dalgaları elde edersiniz. Peki, süperakışkanların düzenini bozduğunuzda ne elde edersiniz? Fononlar (ses dalgalar) elde edersiniz ve bu ekstra kuvvet, yerçekimine ek olarak işleyebilir.”

Khoury: “Bu, yerçekiminin üstünde ek bir güce sahip olunması açısından güzel bir şey.Bu gerçekten de kara maddeyle özünde bağlı. Bu, bu kuvveti arttıran kara madde ortamının bir özelliği.”

Bu hipotezin henüz emsalsel bir değerlendirmeye tutulmadığını da bilmekte fayda var. Dolayısıyla, bu  fikir tamamen varsayımsal bir noktada. Ancak, bu alanda araştırma yapanlar için web sitesi arXiv.org’da önceden paylaşılmıştır.

Fakat, yine bu teori, “Modifiye Newton Dinamikleri’ni (MOND)—Newton’un kanunlarının modifikasyonlarının galaksilerde gözlenlenmiş olan belirli özellikleri hesaba katması gerektiğini söyleyen bir teori—” açıklayabildiği gerçeği de yadsınmayacak bir durumdur.

Ekip, basın açıklamasında: “Galaksilerde kara maddenin süperakışkan hareketi var ve MOND uygulanmakta. Ancak, galaksi kümelerinde kara maddenin süperakışkan hareketi yok ve MOND uygulanmamakta.”

Bu hipotezin nereye kadar uzanacağını bekleyip, görelim.Ancak, Khoury ve Berezhiani, süperakışkan olan kara maddeye dayalı tahminlerini teyit etmek için gerçek ve test edilebilir yollar bulmaya çok yaklaştıklarını belirtmekteler

Ve tahminleri doğru çıkarsa, bu büyük kozmik gizem hakkında nihayet birşeyler ortaya çıkabilir…

Çeviren: AylinER
http://www.sciencealert.com/this-new-explanation-for-dark-matter-could-be-the-best-one-yet?utm_content=bufferd9b2c&utm_medium=social&utm_source=twitter.com&utm_campaign=buffer

Check Also

Beyniniz, Bakmadığı Halde Yüzleri Görür!

 Gerçekten bakmadan bir şey görebilir misiniz? Beyniniz görebilir! Almanya’da yapılan bir araştırmada, kişi farkında olmasa bile ...