Akıl almaz bir hipotez bilim insanları arasında ilgi kazanıyor: Evren, atom büyüklüğünde mikroskobik kara deliklerle dolu olabilir, ancak kütlesi şehir büyüklüğünde bir asteroitin kütlesine sahiptir.
Büyük Patlama'dan yalnızca birkaç saniye sonra oluşan bu varsayımsal kara delikler, güneş sistemi boyunca yaklaşık olarak her birkaç yılda bir sessizce geçip, bir mermiden yüz kat daha hızlı yol alıyor.
Hatta bazıları, 1908'de Sibirya ormanını yerle bir eden muazzam patlamanın, bu mikro kara deliklerden birinin Dünya'ya çarpmasının sonucu olabileceğini bile iddia etti.
Artık araştırmacılar, bu kozmik mermilerin gerçekten var olup olmadığını test etmenin bir yolunu bulduklarını söylüyor.
Salı günü Physical Review D dergisinde yayınlanan bir çalışmada MIT'deki fizikçiler, güneş sisteminde hızla ilerleyen küçük bir kara deliğin varlığının, Dünya'ya ve diğer gezegenlere uyguladığı ve yörüngelerini değiştirebilecek hafif yerçekimsel itme ile tespit edilebileceğini söylüyorlar. yollar birkaç metreden fazla değil.
Mikro kara deliklerin varlığını kanıtlama olasılığı bazı astrofizikçiler arasında heyecan yaratıyor çünkü bu, neredeyse bir yüzyıldır kendilerini rahatsız eden bir gizemi açıklamalarına yardımcı olabilir: karanlık maddenin doğası ve bileşimi.
1930'larda gökbilimciler galaksilerin hareketlerindeki anormallikleri fark etmeye başladılar. Galaksiler arası uzayın karanlık ve boş genişliğinde gizlenen bir şey, galaksileri çekmek için muazzam miktarda yerçekimi üretiyordu; ancak görünüşe göre ışıkla veya başka herhangi bir kuvvetle etkileşime girmeyi reddediyordu.
Bilim insanları bu gizemli yerçekimsel çekişi her yerde buldular. Bunu açıklamak için evrendeki tüm maddenin kabaca %85'ini oluşturan görünmez kütlenin veya karanlık maddenin neden olduğu hipotezini öne sürdüler.
Bazı fizikçiler karanlık maddenin keşfedilmemiş egzotik parçacıklardan oluşabileceğini öne sürdüler. MIT araştırmacıları gibi diğerleri, karanlık maddenin muhtemelen tespit edilmesi son derece zor olan sıradan bir madde olduğunu düşünüyor. Araştırmacılar, kara deliklerin karanlık maddenin özelliklerinin başlıca örneği olduğunu söylüyor.
MIT'den fizik profesörü ve çalışmanın yazarı David Kaiser, “Kavramsal olarak en muhafazakar tepkinin, 'Bunlar Büyük Patlama'dan birkaç saniye sonra oluşan süper küçük kara delikler' demek olması harika” dedi.
“Henüz tespit edilmemiş yeni madde formları icat etmek değil. Bu, yer çekimi yasalarını değiştirmiyor” dedi.
Yine de kara delikler tek potansiyel suçlu değil ve bu alanda pek çok tartışma sürüyor.
Fizikçiler, karanlık maddeyi bulma arayışlarında, yeni egzotik parçacıkların yanı sıra, farklı boyutlardaki kara delikler gibi gözden kaçmış olabilecek normal maddeleri de araştırdılar. Şu ana kadar elleri boş geldiler.
Şimdiye kadar gökbilimciler, özellikle sinir bozucu büyüklükteki kara deliklerin (kütleçekimleri yıldız ışığını bükemeyecek kadar küçük olanlar) nasıl aranacağından emin değillerdi.
MIT araştırmacıları modelleme yoluyla bu küçük kara deliklerin Büyük Patlama'nın hemen ardından kendi üzerine çöken yoğun madde ceplerinden oluşmuş olabileceğini belirlediler.
Araştırmacılar, bu ilkel kara deliklerden birinin Jüpiter'in yörüngesine yakın geçiş yapması durumunda neler olabileceğini simüle etti. Dünya, Mars, Venüs ve Merkür'ün yörüngelerinin on yıl içinde orijinal rotalarından 3 metreye kadar sapabileceğini buldular.
Araştırmacılar, kara deliklerin bolluğuna ve kütlelerine bağlı olarak yılda bir ila yüzyılda bir arasında bir kara delik dürtüsü tespit etmeyi beklediklerini söyledi.
Araştırmacılar, kendilerini rahatlatmak için bu küçük kara deliklerden birinin Dünya'ya çarpma olasılığını da hesapladılar ve bunun yaklaşık olarak milyar yılda bir gerçekleşeceğini buldular.
O zaman bile kara delik kıyamete yol açmazdı.
Bunun yerine doğrudan Dünya'nın içinden geçerek gezegeni nispeten rahatsız etmeyecektir.
Hatta 1970'lerdeki bilim insanları, bir kara delik etkisinin, 116 yıl önce Rusya üzerinde meydana gelen ve bilim adamlarının küçük bir asteroit veya kuyruklu yıldızın neden olduğuna inandıkları ışık ve patlamaya çarpıcı biçimde benzeyeceğini bile gösterdi. (Gerçi bir kara delik aynı zamanda bir “çıkış yarası” da bırakacaktır.)
Mini kara deliklerin varlığını tespit etmek, gezegenlerin nerede olduğuna dair son derece hassas ölçümler ve olmaları gereken yerin modellerini gerektirecektir. Neyse ki bilim insanları bunu başarabilecek araçlara sahip.
Örneğin NASA'nın La Cañada Flintridge'deki Jet Propulsion Laboratuvarı, Güneş sisteminin ayrıntılı bir modelini oluşturdu Bu, gezegenlerin beklenen yörüngelerini hesaplamak ve yüzlerce asteroitin dayanılmaz ayrıntılarını açıklamak için Albert Einstein'ın genel görelilik yerçekimi teorisini kullanıyor. (Dünyanın okyanus gelgitlerinin ayın yörüngesini nasıl etkilediğini bile hesapladılar.)
NASA bilim insanları ayrıca Dünya ile Mars arasındaki mesafeyi belirlemek için son derece hassas bir yöntem geliştirdiler. Bilim insanları, radyo sinyallerinin Dünya'dan Mars'ın yörüngesindeki uzay aracına veya yüzeyindeki gezici araçlara ulaşması için geçen süreyi ölçerek, kızıl gezegenin Dünya'ya olan mesafesini iki fit içinde hesaplayabiliyor.
Kaiser, “Bu düzeyde bir doğruluğa ancak birkaç on yılda ulaşabildik” dedi. “Bir dizi uzay programı görevinden dolayı, Mars'ın beklediğimiz yerden 50 santimetre uzakta olup olmadığı konusunda endişe duyabiliriz.”
Şüphecileri ikna etmek için bilim adamlarının aynı zamanda dürtmenin yanından geçen bir asteroitten kaynaklanmadığını da göstermeleri gerekecekti.
Araştırmacılar, güneş sistemimizdeki diğer her şeyden iki kat daha hızlı hareket eden kara deliklerin hızının, gezegenlerin yörüngelerinde şüphe götürmez derecede benzersiz bir yalpalama yaratacağını söylüyor.
Ve gökbilimciler, varsayımsal kara deliklerinkine benzer kütleye sahip nesneleri tespit etme konusunda oldukça başarılılar. 2017 yılında araştırmacılar, mikroskobik bir kara delikten çok daha az kütleye sahip olan güneş sistemimize giren başka bir yıldızdan gelen ilk nesneyi belirlediler.
Bilim insanları, geçen bir kara deliği tespit etseler de etmeseler de bunun insanlığın karanlık maddeye ilişkin anlayışını ileriye taşıyacağını söylüyor.
MIT'de doktora sonrası öğrencisi ve çalışmanın yazarı Benjamin Lehmann, “Elbette güneş sistemindeki karanlık maddeyi keşfetmeyi çok isterim” dedi. Ancak “bu tür bir gözlem, bu pencereyi kapatmamıza ve karanlık maddenin bu ilkel kara delikler biçiminde olmadığını söylememize yardımcı oluyorsa, bu gerçekten önemli bir bilgidir.”
Çalışmada yer almayan USC kozmoloji profesörü Vera Gluscevic, bu olasılığı basitçe test etmek için bir yöntem önererek, “karanlık madde araştırmalarında tam olarak bizim yapmamız gereken şeyi yaptılar” dedi. “Çevrilmemiş taş bırakmamalıyız.”
Her ne kadar bilim adamları gezegensel hareket modellerini geliştirmeye devam etmeyi ve kara deliklerin işaretlerini bulmak için son birkaç on yıldaki tarihsel gözlemleri incelemeyi planlasa da, asıl test sadece izlemek ve beklemek olacaktır.
Bir yanıt yazın