Bilimkurgu Kulübü Bu Sitede Gelecek Var!
Yeni araştırmalar, ilkel kara deliklerin günümüz evreninde hâlâ var olabileceğini ve karanlık madde olgusundan sorumlu tutulabileceğini gösteriyor.
Evrenin çok erken dönemlerinde, ilkel kara delikler “karanlık bir yük” ediniyor. Bu yük, onlara olağanüstü uzun bir yaşam süresi kazandırıyor. Araştırmacılar, bu özelliğin ilkel kara delikleri karanlık madde için ilginç, hatta sıra dışı bir aday hâline getirdiğini düşünüyor. 1970’lerde Stephen Hawking, kara deliklerin tamamen “kara” olmadığını ortaya koydu. Olay ufku ile kara deliği çevreleyen uzay-zamanı dolduran kuantum alanlar arasında karmaşık bir etkileşim vardı. Bu etkileşim sonucunda kara delikler yavaş ama düzenli bir şekilde radyasyon yayıyordu. Bu da kara deliklerin kütle kaybetmesine yol açıyordu. Kütleleri azaldıkça daha parlak hâle geliyorlar ve sonunda parçacıklar ve radyasyon yağmuru içinde tamamen yok oluyorlardı.
Daha sonra Hawking, erken evrendeki egzotik koşulların evreni “ilkel” kara deliklerle doldurmuş olabileceğini fark etti. Bu kara delikler, uzay-zamanın aşırı yoğun bölgelerinden oluşmalıydı. Eğer bu ilkel kara delikler yeterince küçükse, günümüzde yok oluş anlarına tanık olmamız gerekiyordu. Bir dönem kozmologlar, söz konusu kara deliklerin neredeyse her galaksinin kütlesinin büyük kısmını oluşturan gizemli madde—karanlık madde—için güçlü bir aday olabileceğini düşündü. Ancak, onlarca yıllık gözlemlere rağmen yok olan ilkel kara deliklere dair herhangi bir ipucu ya da kanıt bulunamadı.
Yine de bu, ilkel kara deliklerin hikâyesinin sonu değil. Hawking’in ilk analizleri yalnızca en basit kara delik türüne, yani elektriksel yük taşımayanlara odaklandı. Daha sonra yapılan çalışmalar, elektrik yüklü kara deliklerin çok daha uzun ömürlü olabileceğini gösterdi. Ancak hem evren hem de Büyük Patlama elektriksel anlamda nötr olduğu için, bir ilkel kara deliğin yük taşımasını beklemiyoruz—elbette henüz keşfetmediğimiz yeni bir elektrik yükü türü yoksa. (Bu görüş, Ulusal Tayvan Üniversitesi’nden Jessica Santiago’nun yaptığı yeni araştırmalara dayanıyor)
Karanlık maddenin ne olabileceğine dair olasılıklar araştırıldıkça, bazı teorisyenler bu maddenin bildiğimiz fiziksel deneyimlerin bir yansıması olabileceğini öne sürüyor. Karanlık madde, birbirinden farklı birçok parçacıktan oluşuyor ve bu parçacıklar çeşitli şekillerde etkileşime giriyor olabilir. Örneğin, normal elektronlar fotonlar aracılığıyla etkileşirken, karanlık elektronlar da karanlık fotonlar aracılığıyla etkileşebilir. Bu da yalnızca yeni parçacıkların değil, aynı zamanda gözlemlerimizden gizlenen tamamen yeni doğa kuvvetlerinin var olabileceği anlamına geliyor.
Ulusal Tayvan Üniversitesi’nden Jessica Santiago ve ekibi, karanlık elektronların erken evrende bolca bulunması durumunda bu parçacıkların ilkel kara delikleri normal elektronların yapamayacağı şekilde şarj edebileceğini ortaya koyuyor. Bu şekilde şarj edilen kara deliklerin, evrenin mevcut yaşının katbekat üzerinde yaşam sürelerine sahip olması gerekiyor. Bu da onların hâlâ günümüzde var olabileceğini ve karanlık madde olgusundan sorumlu tutulabileceğini düşündürüyor. Ekip ayrıca, karanlık elektronların bugün hâlâ evrende bulunmak zorunda olmadığını belirtiyor. Sadece erken evrende, kara deliklerin şarj edilmesi sürecine katıldıkları dönemde var olmaları yeterli.
Burada asıl önemli olan şey, kara deliklerin bozunmalarını dengeleyip yok oluşlarını engelleyecek kadar yük kazanmaları. Böylece, karanlık elektronlar ve karanlık fotonlar gibi egzotik parçacıkların fiziği, onların uzun vadeli etkileri konusunda endişelenmeden kullanılabiliyor. Bu açıklama, neden bugüne kadar yok olan bir ilkel kara delik gözlemlemediğimizi de açıklıyor: Basitçe söylemek gerekirse, henüz bozunmaları için yeterli zaman geçmedi.
Bu hipotez hâlâ oldukça spekülatif, ancak araştırmacıların hem ilkel kara deliklerin nasıl oluşabileceğine dair bir yol bulmaları hem de bu kara delikleri uzun ömürlü kılacak şekilde nasıl şarj edilebileceklerini göstermeleri dikkat çekici. Belki de bu kara delikler, evrendeki gözlemlenen karanlık madde miktarını açıklayacak sayıda olabilir. Her şeye rağmen, söz konusu fikri test edebilmek için daha yapılacak çok iş var. Örneğin, yüklü ilkel kara delikler tamamen gizli kalamaz. Aksi hâlde onları tespit etmemiz ve teoriyi doğrulamamız mümkün olmaz. Dolayısıyla bugüne dek fark edemediğimiz bir şekilde onları gözlemlemenin bir yolunu bulmamız gerekiyor.
Tüm bu gelişmeler, gelecekteki araştırmalar için umut verici bir zemin hazırlıyor. En azından şimdilik şunu söyleyebiliriz: Evrenin ilk dönemlerinde ortaya çıkan kara deliklerin yaşamı, başlangıçta düşündüğümüzden çok daha karmaşık olabilir.
Kaynak: Space
