Ya Karadelikler Yıldızlardan Önce Varsa?
Bu hafta beni gerçekten heyecanlandıran bir şey var. Bilim insanları ilk yıldızlardan bile önce oluşmuş olabilecek karadeliklerin izlerini bulmuş olabilir. Galaksilerden önce. Hemen hemen her şeyden önce. Üstelik bu keşif evrenin en büyük bilinmeyenlerinden birini çözmemize yardımcı olabilir: karanlık madde.
Biliyorum, bu bir bilim kurgu filminden fırlamış gibi duruyor. Ama dinlemeye devam et.
Miami Üniversitesi'nden araştırmacılar LIGO'nun (2015'te çekim dalgalarını ilk keşfeden LIGO'yu hatırlayabilirsiniz) yakaladığı tuhaf bir sinyali inceliyordu. Gözlemevi bir karadelik birleşmesi gibi görünen bir şey tespit etti, ama bir farkla. Dahil olan cisimlerden biri inanılmaz küçüktü — Güneşimiz'in kütlesinden bile az. Ve bu, normal fizik kurallarına göre mümkün olmamalı.
Neden Önemli?
Bildiğimiz karadelikler — yani alışık olduğumuzlar — devasa yıldızlar süpernova patlamalarıyla öldüğünde oluşur. Kütleleri birkaç Güneş'ten milyarlarca Gneş'e kadar değişir. Ama Güneş'imizden küçük bir karadelik? Bunu normal yıldız evrimiyle açıklamak çok zor.
Bu minicik cisimlere ilksel karadelikler diyoruz ve Büyük Patlama'dan sonraki ilk saniyenin kesirlerinde oluşmuş olabilecekleri düşünülüyor. Biraz bunu düşün. Evren daha yeni doğmuşken, atomlar bile yokken, şu an tanıdığımız hiçbir şey var olmadan önce oluşmuş karadeliklerden bahsediyoruz.
Bu teori yeni değil. Soğuk savaş döneminde Sovyet bilim insanları tarafından ilk kez ortaya atıldı. Stephen Hawking 1970'lerde bu konsepti daha da geliştirdi ve bu antik karadeliklerin her yerde olabileceğini, hatta karanlık maddeyi oluşturuyor olabileceklerini öne sürdü.
Karanlık Madde Neden Bu Kadar Önemli?
Karanlık madde... aslında ne olduğunu bilmiyoruz. Bu bilim için biraz utanç verici, değil mi? Ama bildiğimiz bir şey var: görünmez, ışık yaymıyor veya soğurmuyor ve evrendeki tüm maddenin yaklaşık %85'ini oluşturuyor. Onun çekim gücü olmadan Andromeda gibi galaksiler muhtemelen var olamazdı.
Sorun mu? Karanlık maddeyi doğrudan tespit edemiyoruz. Varlığını sadece kozmik ölçekte yerçekimini nasıl etkilediğini gözlemleyerek biliyoruz.
İşte burada ilksel karadelikler gerçekten ilginç hale geliyor. Doğru sayılarda mevcut olurlarsa, karanlık madde olabilirler. Sadece açıklamazlar — doğrudan oluştururlar.
Kesin Kanıt mı?
O tuhaf LIGO sinyaline geri dönelim. Miami ekibi, dışarıda kaç tane ilksel karadelik olabileceğini ve bunların diğer cisimlerle ne sıklıkta birleşmesini beklememiz gerektiğini hesaplamış. Sonuçlar, LIGO'nun yakaladığı sinyalin bir ilksel karadelikle tutarlı olduğunu gösteriyor — ve bu cisimlerin karanlık maddeyi oluşturduğu (veya önemli ölçüde katkıda bulunduğu) fikriyle çelişmediğini ortaya koyuyor.
Araştırmacılardan Nico Cappelluti'nin dediğine göre: "Çalışmamızın bu karadeliklerin gerçekten var olduklarının doğrulanmasına yardımcı olacağına inanıyoruz." Oldukça heyecan verici sözler.
Ama işte mesele — ve bilim insanlarının kendilerinin bu konuda dürüst olmasını takdir ediyorum — tek bir tespit yeterli değil. Daha fazlasına ihtiyacımız var. Daha fazla sinyal, daha fazla veri, daha fazla doğrulama.
Cappelluti açıklıyor: "LIGO bu tür karadeliklerin var olduğuna dair oldukça güçlü kanıtlar yakaladı. Ancak gerçekten gerçek olduklarını kesin olarak doğrulamak için başka bir sinyal daha veya hatta birkaç tane daha tespit etmemiz gerekecek."
Beklemek de Eğlenceli
Bilimin bu şekilde çalışmasını seviyorum. Sonuçlar ne kadar çekici olursa olsun, aceleyle sonuç çıkarmaya izin yok. LIGO evreni taramaya devam ediyor ve uluslararası ortakları da aynısını yapıyor. Her tespit bizi ilksel karadeliklerin gerçek olup olmadığını ve evreni bir arada tutan gizemli karanlık maddeyi oluşturup oluşturmadıklarını anlamaya bir adım daha yaklaştırıyor.
Şimdilik bekliyoruz. Ama dürüst olmak gerekirse, bu konuşmayı yapabiliyor olmamız bile başlı başına etkileyici bir şey — Güneş'imizden küçük karadeliklerin uzay-zamanda yarattığı dalgalanmaları tespit edebilecek kadar hassas aletlere sahip olmamız. Astronomi için inanılmaz bir dönemde yaşıyoruz.
Ve eğer bu küçücük, antik karadelikler gerçekten gerçek olursa? Erken evren hakkında bildiğimiz her şey birdenbire çok daha ilginç hale gelecek.