Bilim insanları evreni oluşturan maddelerin sadece %5’inin bizim tarafımızdan bilindiğini düşünüyor.
Evet, doğru okuyorsunuz. Kozmolojik modeller, mevcut teorilere göre çalışabilmesi için görünmez enerji ve maddenin evrenin toplam %95’ini oluşturması gerektiğini göstermektedir.
Görünmez kısmı evren iki bileşenden oluşmaktadır, karanlık enerji ve karanlık madde. İkincisi biraz daha az gizemlidir ve bilim adamları varlığından oldukça emindir: Kuralları yerçekimi onsuz çalışmazdı. Galaksiler Gördüğümüz kadarıyla, şu anda sahip oldukları boyutlara ulaşmaları mümkün değildi. Büyük Patlama görünür madde olsaydı. Aslında, onları bir araya getiren tek güç görünür maddenin kütleçekimi olsaydı, pek çok galaksi bir arada duramazdı bile.
Avrupa’nın yeni uzay teleskobu Euclid bu görünmez şeyin haritasını çıkarmaya çalışacak ama ya bulguları beklentilere uymazsa? Einstein’ın ünlü ve yaygın kabul gören genel görelilik teorisi de dahil olmak üzere pek çok şey tehlikede.
İlgili: Avrupa’nın Euclid uzay teleskobu karanlık evreni nasıl görecek?
Karanlık maddenin evrende yaygın olması gerektiğini gösteren ilk gözlemler evren 1930’larda yapıldı. O zamandan beri gökbilimciler bu görünmez karanlık maddenin evrendeki tüm maddenin en az %85’ini oluşturması gerektiğini keşfettiler. Bilim insanları onlarca yıldır bu görünmez maddeyi tespit etmeye çalışıyorlar. nötrinolar Görünür dünya ile neredeyse hiç etkileşime girmeyen.
Ancak karanlık enerji ile ilgili durum daha karmaşıktır. Bu anlaşılması zor gücün keşfi, astronomların 1998 yılında karanlık enerjinin evrenin genişlemesi hızlanıyor. Genişlemenin kendisi başlangıçta Büyük Patlama’dan gelen enerji tarafından yönlendirilmiştir, ancak Büyük Patlama çok uzun zaman önce (tam olarak 13,8 milyar yıl önce) gerçekleştiğinden, bu genişleme yavaşlıyor olmalıdır.
Bu muammayı telafi etmek için teorisyenler, yerçekimine karşı hareket eden ve maddeyi birbirinden ayıran gizemli bir gücün, karanlık enerjinin var olması gerektiğini öne sürdüler. Kozmolojik modeller karanlık enerjinin evrendeki tüm enerjinin %68’ini oluşturduğunu göstermektedir, NASA’ya göre. Ancak gökbilimciler varlığına ilişkin kanıtların biraz belirsiz olduğunu kabul ediyorlar.
“[The acceleration of the expansion] Orada sadece yerçekimi olduğunu düşündüğünüzde evrenin büyüklüğü bir anlam ifade etmiyor,” diyor İngiltere’deki Lancaster Üniversitesi’nde astrofizik profesörü olan Isobel Hook ve Öklid bilim adamı Space.com’a konuştu. “Yavaşlamaması gerekirdi. Dolayısıyla hızlandığını gözlemlememiz, başka bir şey olması gerektiği anlamına geliyor. Ve biz bu şeye sadece karanlık enerji diyoruz çünkü ne olduğunu gerçekten bilmiyoruz.”
Hook 1998’deki keşfi yapan ekibin bir üyesiydi ve o zamandan beri diğer pek çok bilim insanı gibi bu karanlık enerjinin gerçekte ne olabileceğini merak ediyordu.
“Gerçekten bilmiyoruz,” dedi. “En iyi teori, muhtemelen uzayın kendisinin bir tür özelliği olduğu, her zaman her yerde olan bir tür enerji gibi, ancak bunun ne olması gerektiğine dair bir açıklama yok.”
Modeller bu enerjinin evrene eşit olarak dağılması gerektiğini ve her zaman aynı güce sahip olduğunu göstermektedir. Evrenin ilk günlerinde, karanlık enerjinin etkileri o kadar görünür değildi, çünkü Büyük Patlama’dan gelen orijinal ‘tekme’ evrenin genişlemesinin çoğunu yönlendiriyordu. Ancak yaklaşık 5 ila 6 milyar yıl önce karanlık enerji “hem normal hem de karanlık maddenin çekim gücüne karşı hareket eden baskın bir güç haline geldi” diyen Avrupa Uzay Ajansı (ESA) Euclid proje yöneticisi Giuseppe Racca Space.com’a şunları söyledi
Racca, “Evren genişledikçe bu enerjinin sabit bir yoğunluğa sahip gibi görünmesi biraz tedirgin edici” dedi. “Bu şu anlama geliyor [additional] Enerji yaratılır çünkü yoğunluk sabittir. Evren büyüdükçe seyrelmez. Bu da ilave enerji olduğu anlamına gelir.”
Bununla birlikte, karanlık enerji diye bir şey olmadığı ve onun varlığını gerektiren kozmolojik modellerin yanlış olduğu ihtimali de vardır. Bu modeller şunlara dayanmaktadır Albert Einstein‘s genel görelilik kuramı Evrenin fiziksel ‘kurallarını’ bir dizi denklemle açıklayan bir teori. Eğer Euclid teleskobu (ve karanlık enerjiyi incelemek üzere tasarlanan diğer teleskoplar) tarafından gelecekte yapılacak gözlemler karanlık enerjinin sabit, her yerde var olan bir güç olmadığını gösterirse, bu ünlü teorinin tamamen doğru olmadığı anlamına gelecektir.
Racca, “Genel göreliliğin bir sistem düzeyinde çok iyi çalıştığını biliyoruz,” dedi. “Ancak kozmik ölçeklerde o kadar da iyi çalışmaması ve dolayısıyla karanlık enerjiye ihtiyaç duyulmaması ihtimali var.”
Euclid, galaksilerin 10 milyar yıl önceki dağılımını haritalandırarak ve bu dağılımın evrenin evrimi boyunca nasıl değiştiğini karşılaştırarak karanlık enerjinin kanıtlarını arayacak. Gözlemler, gerçekten her yerde var olan sabit bir gücün mü iş başında olduğunu yoksa başka bir şeylerin mi döndüğünü ortaya çıkaracak.
“Görmediğimizi fark edebiliriz [the effects of] Bu enerji her yerde sabit, ama biz bir yerde ya da zamanda bazı farklılıklar görüyoruz,” diyor Hook. “O zaman işler gerçekten ilginçleşecek ve bu gerçekten devrim niteliğinde olacak, çünkü teorilerimizi tamamen değiştirmemiz gerekecek.”
Bu da muhtemelen keşifçiler için Nobel Ödülü anlamına gelecektir. SpaceX Falcon 9 roketiyle 1 Temmuz’da fırlatılan Euclid teleskobunun galaksimiz Samanyolu dışındaki gökyüzünün üçte birinin haritasını çıkarması altı yıl sürecek. Gökbilimciler ancak o zaman emin olmak için yeterli veriye sahip olacaklar.
