Karanlık madde teorisine meydan okundu: "Kütlesiz kütleçekim mümkün"

Hiç gözlemlenmeyen bir maddenin, evrenin yüzde 85'ini oluşturduğu varsayılıyor

Evrenin büyük bir bölümünü oluşturduğu öne sürülen karanlık maddenin, ışığı yaymadığı, emmediği ve yansıtmadığı için gözlemlenemediği söyleniyor (Unsplash)
Evrenin büyük bir bölümünü oluşturduğu öne sürülen karanlık maddenin, ışığı yaymadığı, emmediği ve yansıtmadığı için gözlemlenemediği söyleniyor (Unsplash)
TT

Karanlık madde teorisine meydan okundu: "Kütlesiz kütleçekim mümkün"

Evrenin büyük bir bölümünü oluşturduğu öne sürülen karanlık maddenin, ışığı yaymadığı, emmediği ve yansıtmadığı için gözlemlenemediği söyleniyor (Unsplash)
Evrenin büyük bir bölümünü oluşturduğu öne sürülen karanlık maddenin, ışığı yaymadığı, emmediği ve yansıtmadığı için gözlemlenemediği söyleniyor (Unsplash)

Kütleçekim kuvvetinin kütlenin yokluğunda da mümkün olabileceğini öne süren bir araştırmaya göre karanlık madde teorisi geçerliliğini yitirebilir. 

Galaksilerin bir araya toplanması gibi gizemli olayları açıklamak için ortaya atılan karanlık madde teorisine göre doğrudan gözlemlenemeyen bir madde kütleçekim etkisine yol açıyor.

Evrenin yaklaşık yüzde 85'ini oluşturduğu varsayılan karanlık maddenin yarattığı kütleçekimin, Albert Einstein'ın görelilik teorisinin cevap veremediği olayları açıkladığı düşünülüyor. 

Bu teori ilk kez Hollandalı gökbilimci Jan Oort tarafından 1932'de ortaya atılsa da henüz kanıtlanmaması bazı bilim insanlarının bunu sorgulamasına yol açıyor. 

ABD'de yer alan Huntsville'deki Alabama Üniversitesi Fizik ve Astronomi bölümünden Dr. Richard Lieu da yakın zamanda hakemli dergi Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'de yayımlanan makalesinde bu teoriye meydan okuyor. 

Dr. Lieu'ya göre kabuk benzeri topolojik kusurlardan oluşan eşmerkezli yapılar, galaksilerin bir araya toplanmasına yol açan bir kütleçekim etkisi yaratabilir. Bilim insanı bunu şöyle açıklıyor:

Çok yüksek madde yoğunluğuna sahip ve genellikle kozmik sicimler veya küresel kabuklar şeklindeki topolojik kusurlar, uzayın sıkışık bölgeleridir.

Küre şeklindeki bu kabukların iç katmanında pozitif, dışındaysa varsayımsal bir madde olan negatif kütle olduğu düşünülüyor. Dr. Lieu'nun teorisine göre bu iki katmanın beraberliği net kütlesi sıfır olan bir yapı ortaya çıkarıyor. 

Araştırmacı aslında kütlesiz olan bu maddelerin, yine de etraflarındaki cisimler üzerinde kütleçekim etkisi yaratacağını söylüyor. 

Einstein'ın teorisine göre kütleçekimin uzay-zamanı bükmesiyle gökcisimleri arasında böyle bir kuvvet oluşuyor. Kütleçekimden etkilenen şeylerin kütlesi olması gerekmiyor ve örneğin fotonların bu kuvvetten etkilendiği biliniyor. 

Topolojik kusurların muhtemelen evrenin çok erken dönemlerindeki bir faz geçişinde meydana geldiği varsayılıyor. Faz geçişi evrendeki bütün maddelerin durumunun değişmesini ifade ediyor. 

Dr. Lieu böyle bir olayın kütleye gerek kalmadan evrende kütleçekim etkileri yaratabileceğini öne sürüyor. 

Araştırmacı bu kütlesiz kabukların nasıl oluştuğuna dair bir açıklama sunmasa da yeni teorinin, evrendeki gizemli olayları izah etmede karanlık maddeden daha iyi bir seçenek olabileceğini düşünüyor. 

"İkinci bir çözümün varlığı epey düşündürücü olsa bile, karanlık madde hipotezini gözden düşürmek için yeterli değil" diyen Dr. Lieu şöyle ekliyor:

Ancak kütleçekimin, kütle olmadan da var olabileceğinin ilk kanıtı.

Dr. Lieu'nun bu önermesinin kanıtlanması evrene dair bilinenlerde çığır açıcı etkiler yaratabilir.

Independent Türkçe, Debrief, Phys.org, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society



Betelgeuse'in uzun "kalp atışlarının" gizemi çözülüyor mu?

Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)
Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)
TT

Betelgeuse'in uzun "kalp atışlarının" gizemi çözülüyor mu?

Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)
Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)

Bilim insanları, gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biri olan Betelgeuse'in yalnız olmayabileceğini öne sürdü. 

Orion Takımyıldızı'nda Dünya'dan 427 ışık yılı uzaktaki Betelgeuse, yeryüzüne en yakın kırmızı üstdev. 

Evrendeki en büyük hacme sahip bu yıldızların kütlesi, boyutuna oranla daha az oluyor. Betelgeuse de Güneş'in 700 katı büyüklüğe ve 15 katı kütleye sahip.

Dünya'dan görülebilen en parlak yıldızlar arasındaki Betelgeuse, gökbilimciler tarafından da epey detaylı bir şekilde inceleniyor. Ancak yeni bir araştırmaya göre çok önemli bir şey gözden kaçmış olabilir. 

Betelgeuse gibi yıldızlar, belirli periyotlar halinde şişip iniyor. Yıldızın çekirdeğindeki gazın ısınıp yüzeye çıkması ve ardından soğuyarak geri inmesi sonucu bu döngü yaşanıyor. 

Yapılan gözlemlerde Betelgeuse'in bu türden 400 günlük döngülere girdiği ve bu nedenle parlaklığının artıp azaldığı kaydediliyor. 

Ancak gökbilimciler Betelgeuse'in 2 bin 170 gün süren daha yavaş bir döngüde de parlaklığının artıp azaldığını gözlemliyor. 

Bilim insanları, uzun ikincil periyot (long secondary period / LSP) dedikleri bu ikinci döngünün sebebini saptayamıyor. 

Henüz hakem denetiminden geçmeyen ve ön baskı sunucusu arXiv'de yayımlanan araştırmaya göre, Güneş'in yaklaşık 1,7 katı kütleye sahip bir yıldız bu uzun periyoda yol açıyor olabilir. 

2019 sonu ila 2020 başında Betelgeuse'in parlaklığında ciddi bir düşüş yaşanmıştı. Bu olayı yıldızın ömrünün sonuna geldiği ve süpernova patlaması geçireceği şeklinde yorumlayanlar olmuştu. 

Fakat daha sonra araştırmacılar, çok yüksek ihtimalle Dünya'yla Betelgeuse arasına büyük bir toz bulutu girmesinin parlaklıktaki muazzam düşüşe yol açtığı sonucuna varmıştı.

Yeni çalışmayı yürüten ekip LSP'yi açıklayabilecek farklı senaryolar üzerinden çeşitli hesaplamalar yaptı. 

Hesaplamalar, başka bir yıldızın Betelgeuse'i çevreleyen toz bulutunun içinden geçmesinin 2 bin 170 günlük döngüyü açıklayabileceğine işaret ediyor.

Ekip, yoldaş yıldızın bu döngü içinde toz bulutunu kısa süreliğine dağıtarak Betelgeuse'in parlaklığını artırdığını öne sürüyor. 

Betelgeuse'in bir yoldaşı olabileceği ihtimali daha önce de ortaya atılmıştı. Ancak yeni araştırmayı yürüten ekip 2020'deki parlaklık düşüşünden sonraki gözlemlerin bu teoriyi güçlendirdiğini savunuyor. 

Bilim insanları ayrıca yıldızın çok uzun bir süre boyunca daha süpernova patlaması geçirmeyeceğini düşünüyor.

Araştırmacılar yoldaş yıldızın Güneş'in 1,7 katı kütleye sahip olduğunu tahmin ediyor ancak bir nötron yıldızı da olabilir. 

Bazı yıldızların süpernova patlamasından sonra kendi içine çökmesiyle oluşan nötron yıldızları çok daha yoğun oluyor. 

Yeni çalışmada öne sürülen teori Betelgeuse'le ilgili önemli bir soru işaretini giderme potansiyeli taşısa da doğrulanması için gözlem verilerine ihtiyaç var. 

Independent Türkçe, Live Science, EarthSky, Evrim Ağacı, arXiv