Karanlık enerji cisimciği var mı?

Evrendeki bu artan genleşmenin astronomik kanıtı fazlasıyla bunaltıcı. Peki, evreni ayrılmaya iten şey ne?

Parçacık fizikçileri, bunun gibi kozmik boyutlu soruları doğanın en temel kanunlarını kullanarak cevaplandırmak için çabalıyorlar. Fakat bu sorgu onları zora sokuyor çünkü bu şey, diğer her şeyden farklı.

Madison, Wisconsin Üniversitesi’nden, doktora sonrası teorisyeni Amol Upadhye şöyle diyor: ‘’Yer çekimini doğru bir şekilde anlarsak, o halde evrendeki toplam enerji yoğunluğunun üçte birini oluşturan ve sıradan cisimden tamamıyla farklı davranan başka bir madde vardır.’’ Ve ekliyor, ‘’Yani büyük gizem şu ki, bu şeyler ne?’’

Bu şeyler, karanlık enerji. Ama bu şeyin evrende görünen itiş etkisine karşın, bilim insanları pek bir şey bilmiyorlar. Bununla birlikte, Upadhye gibi teorisyenler, uzayın genleşmesine gerçekten bir sebep olup olmadığından ve büyük olasılıkla parçacık üretiyor olmasından şüpheleniyorlar.  Bir karanlık enerji cisimciği kozmolojik gözlemle uyuşmak için bir dizi şaşırtıcı özellik gerektirir. Özellikle bukalemun gibi davranmalıdır. Yani önceliklerini çevresini baz alarak değiştirmelidir.

Kozmik Bukalemun: Gelip gidersin.

Uzayın derinliklerinde, bukalemun cisimciği neredeyse kütlesizdir ve kendi yer çekimini diğer cisimciklere göre küçültür. Fakat dünyada (ve uzayın yoğun ölçüde yerleşilmiş her bir bölgesinde) bukalemunun daha geniş bir kütleye bürünmesi gerekecektir. Bu onun diğer maddelerle kolayca etkileşime geçme yetisini sınırlayacak ve onu çoğu dedektöre neredeyse görünmez hale getirecektir.

Upadhye’nin dediğine göre, "Eğer madde müzik olsaydı, sıradan bir madde piyanonun tuşları gibi olurdu. Tıpkı her piyano tuşunun tek bir nota çalması gibi, her cisimcik ayrı birer kütleye sahiptir. Fakat bukalemun cisimcikleri trombonu üflemek gibidir, seslerini arka plandaki gürültüye göre yükseltip alçaltırlar.’’

Değişken hacme ek olarak, bukalemunların ortaya negatif bir basınç koymaları gerekir. Klasik olarak, basınç bukalemunların konteynırlarında sarf edilen güç cisimcikleridir. Konteynır maddeden yapıldığında –balonun kauçuğu gibi- iç basınç yükseldikçe genleşir ve iç basınç azaldığında normale döner. Ama konteynır hiçbir şeyden yapılmamışsa –konteynır uzay zamanının ta kendisi iken- ters etki gerçekleşir. Örneğin, bir doğum günü balonu hava ile doluyken etrafını saran boş alan az oranda daralır ama balon havayı saldığında ve basınç azaldığında boşluk normale döner.

Bilinen tüm cisimcikler, basınçları yükseldikçe uzayı daraltır ve basınçları sıfıra yaklaştıkça da uzayı gevşetirler. Uzayı tam anlamıyla genişletmek içinse, bir cisim negatif basınç sarf etmelidir. Bu fikir bizim makroskobik fiziksel dünyamıza tamamıyla yabancı olsa da, atom altı ölçekte imkânsız değil.

‘’Bu aslında Einstein’ın fikriydi’’ diyor Upadhye. ‘’Eğer maddeyi negatif basınçla, genel denge izafiyeti içerisine koyarsanız artan evren genleşmesine sahip olursunuz.’’

Bir değişken kütleli, boşluk genişletici cisimcik fizikteki hiçbir şeye benzemez. Neyse ki fizikçilerin böyle bir cisimcik olduğuna, bu cisimciğin uzayın derinliklerinde ve bizim güneş sistemimizde bol miktarda olabileceğine dair umutları var. Birçok deney dolaylı yoldan, sıradan maddenin özelliklerini yakından gözlemleyerek ve bukalemuna benzer etkiler arayarak, bukalemun cisimciklerini araştırdı. Ama CERN Axion Solar Teleskopu, CAST deneyi bukalemunları güneşten yayılırlarken, direkt olarak yakalamayı umuyor.

CAST deneyinin sözcüsü, Konstantin Zioutas, ‘’Güneş bizim en büyük cisimcik kaynağımız’’ diyor ve ekliyor, ‘’Eğer bukalemunlar var ise, güneşte bol miktarda üretiliyorlardır.’’

CAST deneyi; güneşten ve ilk evrenden yayılan, nadir ve egzotik cisimcikleri aramak için yapılmış bir teleskoptur. Zioutas ve meslektaşları CAST’in içine, çınlayan elektromanyetik çukurda asılı, fazlasıyla hassas bir zar üzerinde cisimcikleri toplayan ve onlara odaklanan özel bir büyütücü cam yerleştirdiler. Eğer bukalemun parçacıkları var ve güneş tarafından üretiliyorlarsa, güneş görünürde iken ortaya çıkan bu parçacık akışının zardan yansıyan çok küçük bir basıncı görmeyi umuyorlar.

Şimdiye dek beklenmedik hiçbir şeyle karşılaşmadılar, ama bu kış gerçekleşecek olan yeni iyileştirmeler, güneş bukalemunları ve diğer egzotik, esnemiş kozmik fenomenler için deneylerini daha da hassaslaştıracak.

‘’Karanlık enerji gizemi, fizikteki en zorlayıcı iş ve hâlihazırda anladığımız hiçbir şey bunu açıklayamaz’’ diyor Zioutas. ‘’Olası çözümler için egzotikanın egzotiğine bakmalıyız.’’

Kaynak
http://www.symmetrymagazine.org/article/is-there-a-dark-energy-particle