Salı , 27 Şubat 2024
evren-kaos

Güçlü Bir Kütle Çekim Anomalisi: Büyük Çekici

Yaklaşık kırk yıl önce, gökbilimciler galaksimiz Samanyolu’nun uzayda beklenenden çok daha hızlı hareket ettiğini ortaya çıkardı. Saatte 2,26 milyon kilometre ile Samanyolu’nun evren içindeki hızı, seyir hâlindeki bir uçaktan 2500 kat daha hızlı; Dünya’dan kaçış hızının 55 katı ve galaksinin kendi kaçış hızından bile iki kat daha fazlaydı! Bilim insanları 1980’lerin başından beri Samanyolu’nun yerel galaksi grubuyla birlikte bizden 100 milyon ışık yılı uzakta bulunan Virgo üst galaksi kümesine doğru hareket ettiğini düşünüyordu. Ancak yapılan araştırmalar, Evren’deki 10 milyon üst galaksi kümesinden biri olan Virgo’nun da Dünya’dan 250 milyon ışık yılı uzaktaki dev bir kütle çekim merkezine doğru çekildiğini ortaya koydu.

Bu muamma, maddenin dağılımındaki bir kümeleşmeden mi kaynaklanıyordu? Böyle bir gökada kümesinin ek kütle çekimi, yakın çevresinde evrenin genişlemesini yavaşlatabilir ve hatta tersine çevirebilirdi. Ancak Samanyolu’nun hareketi yönünde böyle belirgin bir küme yoktu. Bu yönde fazladan gökadalar ve X-ışını teleskoplarında görülen radyasyon fazlalığı mevcuttu, ancak bunların hiç biri sonuçları açıklayacak kadar büyük değildi.

Gizli Çekici

samanyolu

Peki, saf karanlık maddenin aşırı yoğunluğunu görüyor olabilir miydik? Yoksa mevcut kütle ve hareketin kökenini açıklayan teorilerimiz yanlış mıydı? Pek çok bilim insanı, maddenin eksik konsantrasyonundan kaynaklanan bu anamoliyi “Büyük Çekici” olarak adlandıran eski ve ünlü açıklamaya yoğunlaştı. Samanyolu uzayda dönen bir disk gibi hareket ederken uzaktaki bir kütle çekiminin kaynağını gizliyor olabilir miydi? Samanyolu’nun ince diskiyle bağlantılı yoğun toz tabakası tarafından gizlendiği için bir şekilde gözden kaçan süper kütleli (10.000 Andromeda gökadasına eşdeğer) bir gökada kümesi var olabilir miydi? 90’ların sonlarında araştırma ekibi, Yeni Güney Galler’deki ikonik Parkes Teleskobu üzerinde, kısaca Parkes çok ışınlı alıcı olarak bilinen yenilikçi bir alet kullanmaya başladı. Bu alıcının benzersiz hassasiyeti ve görüş alanı, gökyüzünde giderek daha hassas radyo araştırmaları yapılmasını sağladı.

Bu araştırmalar, alıcıyı 21 cm’lik nötr hidrojen çizgisine ayarlayarak yapıldı. Zayıf bir işaret olmasına rağmen, alıcının hassasiyeti, “kör” araştırmalarda binlerce galaksiyi tespit edebilecek kadar keskindi. Ek olarak, radyo dalga boylarında radyasyon, Samanyolu’ndaki toz tabakasından doğrudan geçebiliyordu. Samanyolu aslında görünmez hâle gelerek araştırmayı mümkün kılıyordu. HI Parkes All-Sky Survey (HIPASS) adlı araştırma, tüm güney gökyüzünün ilk sığ incelemesini sağladı. Aslında HIPASS, herhangi bir teleskop tarafından şimdiye kadar yapılmış ekstragalaktik hidrojen için ilk hassas gökyüzü araştırmasıydı. Ancak Samanyolu’nun arkasında beklenmedik bir şey bulunamadı. Araştırma ekibi tarafından yapılan diğer sığ araştırmalar da Samanyolu’nun kendisini hedef aldı. Yalnızca hafif bir gökada aşırı-yoğunluğu görüldü. Sonunda daha derin gözlemlere ihtiyaç olduğu kabul edildi. Teorik modeller (özellikle Lambda-soğuk-karanlık-madde modeli) 200 milyon ışık yılı mesafesinde hiçbir şey bulunamazsa şüpheli hâle gelecekti. Bu nedenle, yine Parkes Teleskobu ile Samanyolu’nun diski ve çıkıntısının arkasındaki yerel evrene ilişkin uzun bir dizi daha derin gözlem yapılması gerekiyordu.

Laniakea Üstün Galaksi Kümesi

Bu araştırmalar 2000’lerin ortalarında bitti. Sonunda astronomlar, Virgo üst kümesini kendine çektiği sanılan Büyük Çekici’nin bizden 250 milyon ışık yılı uzakta olduğunu tespit etti. Büyük Çekici 100 bin galaksiden oluşan dev bir üstün galaksi kümesiydi ve aslında Virgo’ya benzeyen 5 ayrı üst galaksi kümesinden oluşuyordu. Astronomlar buna “Laniakea Üstün Galaksi Kümesi” adını verdi ve 100 bin trilyon Güneş kütlesine sahip olduğunu hesapladı.

Ne var ki astrofizikçiler, Laniakea üstün galaksi kümesini bir arada tutan ve Samanyolu Galaksisi ile komşularını da kendine çeken Büyük Çekici’nin kütlesini hesapladıkları zaman, bunun 100 bin galaksiyi çekemeyecek kadar zayıf bir kütle çekimi alanı yarattığını gördü. Evet, Büyük Çekici sadece galaksilerden değil, aynı zamanda karanlık maddeden oluşuyordu; ama kütlesi tahmin ettiğimiz değerin sadece yüzde 10’una eşitti. Üstelik Laniakea da içindeki 100 bin galaksiyle birlikte 650 milyon ışık yılı uzaktaki bir noktaya çekiliyordu! İşler bir kez daha karışmıştı.

Shapley ve Çift Kutuplu İtici

gozlenebilir evren kapak

Peki şimdi ne olacaktı? Yapılan yeni araştırmalara göre, söz konusu kütle çekim merkezi “Shapley Üst Galaksi Kümesi“nin yakınında yer alıyordu ve Laniakea’dan %90 daha büyük bir kütleye sahipti. Öyle ki, evrendeki 2 trilyon galaksi uzaya kılcal damarlar hâlinde yayılmış ve dev bir kozmik ağ oluşturmuştu. Evet, kozmik mikrodalga artalan ışınımına göre, Samanyolu saniyede 630 km hızla Shapley Çekicisi’ne doğru gidiyordu. Tam bilim insanları Büyük Çekici sorununu çözdüklerini düşünürken, ortaya başka bir muamma daha çıktı. Hesaplamalar bir de Büyük İtici’nin olması gerektiğini ortaya koyuyordu.

Yapılan çeşitli simülasyonlara göre, Samanyolu Galaksisi ile komşularının saniyede 630 km hızla Shapley üstün galaksi kümesine gitmesinin tek sebebi Shapley Çekicisi değildi. Aynı zamanda Samanyolu’nun arkasında açılan dev boşluğun yarattığı karanlık enerjinin itiş gücü de işe dâhil oluyordu. Astrofizikçiler buna “Çift Kutuplu İtici” adını verdi ve başrolde de karanlık enerji vardı. Karanlık enerji uzay boşluğunun enerjisidir ve galaksiler bir yerden başka yere giderken, terk ettikleri yerde büyük bir boşluk oluşur. Böylece boşluğun enerjisi artar ve bu da itiş gücü ortaya çıkarır. Kısacası, çekilip itilerek astronomik bir hızla evrende yol almaya devam ediyoruz. Ancak endişelenecek bir şey yok. Çünkü hedefe ulaşmamız milyarlarca yıl sürecek ve hiçbirimiz buralarda olmayacağız!

Kaynaklar:

Yazar: Murat Yıldırım

Bilim veTeknik dergisinde popüler bilim yazarlığı ve editörlük yapmışlığım var. Bilimkurgu Kulübü websitesinde yazı yazmaya ve çeviri yapmaya devam ediyorum. Amatör olarak yazdığım hikayelerim yine Bilimkurgu Kulübü websitesinde, Yerli Bilim Kurgu Yükseliyor e-dergiside, Kayıp Rıhtım aylık öykü seçkisi ve Lagari Fanzin'de yayımlandı. Elime geçen, hoşuma giden herşeyi okurum ama özellikle bilimkurgu, fantazi ve korku edebiyatına bayılırım. Eğitim hayatımda yolum Istanbul Atatürk Fen Lisesi, Boğaziçi Üniversitesi, University of Iowa ve University of Ottawa'dan geçti. Şu anda hayatımı ultrahızlı lazer laboratuvarlarında THz bandında foton toplayarak kazanıyorum.

İlginizi Çekebilir

Astronomi ve Mitoloji #3: Merkür

Adını Roma tanrısı Mercurius’tan alan Merkür, hızla ve iletişimle ilgilidir. Helen ve Roma mitolojilerinde Merkür’le …

Bir Cevap Yazın

Bilimkurgu Kulübü sitesinden daha fazla şey keşfedin

Okumaya devam etmek ve tüm arşive erişim kazanmak için hemen abone olun.

Okumaya devam et