Karanlık enerji, yerçekimine karşıt olarak hareket eden ve evrenin genişlemesini hızlandırmaktan sorumlu olan esrarengiz bir olgudur. Karanlık enerji kozmosun kütle enerjisinin dörtte üçünü oluştursa da, altında yatan doğa onlarca yıldır fizikçilerin gözünden kaçmıştır. Karanlık enerjinin karanlık madde ile karanlık kelimesini paylaşmanın ötesinde gerçek bir bağlantısı yoktur, bu da bilim insanlarının bu şeylerin ne olduğunu gerçekten bilmediği anlamına gelir.
2023 yılında bilim insanları, karanlık enerjinin kara deliklerin içinde depolanan bir tür enerji ile açıklanabileceğine dair kanıtlar tespit ettiklerini açıkladılar. Eğer bu bulgu doğruysa, mevcut evren modellerimizin karanlık enerjiyi açıklamak için Einstein'ın yerçekimi anlayışının ötesinde yeni güçlere ya da alanlara ihtiyaç duymayacağı anlamına geliyor. Bununla birlikte, fizikçiler tarafından karanlık enerjinin bir açıklaması olarak geniş çapta kabul görmeden önce, takip eden bulguların bulguları doğrulaması gerekecektir.
Karanlık enerjiyi kim keşfetti?
Hubble Uzay Teleskobu web sitesine göre, evrenin genişlediğinin farkına varılması, 1929 yılında bir galaksinin Dünya'dan ne kadar uzakta olursa bizden o kadar hızlı uzaklaştığını fark eden Amerikalı astronom Edwin Hubble'a kadar uzanmaktadır. Bu, gezegenimizin evrenin merkezi olduğu anlamına gelmez, daha ziyade uzaydaki her şeyin sabit bir oranda diğer her şeyden uzaklaştığı anlamına gelir.
Hubble'ın keşfinden yaklaşık 60 yıl sonra bilim insanları şaşırtıcı bir keşif daha yaptı. Araştırmacılar uzun zamandır uzaktaki yıldızların ışığına bakarak kozmik mesafeleri kesin olarak ölçmeye çalışıyorlardı. 1990'ların sonunda, uzaktaki süpernovaları inceleyen iki bağımsız ekip, yıldız patlamalarının ışığının beklenenden daha sönük olduğunu buldu. Bu da evrenin sadece genişlemekle kalmadığını, aynı zamanda genişlemesinin hızlandığını göstermektedir.
Bu bulgu o zamandan beri fizikçilerin kafalarını kurcalamasına neden olmuş, aynı zamanda bulguyu keşfedenlere 2011 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü kazandırmıştır.
Karanlık enerji ne işe yarar?
Araştırmacılar karanlık enerjiyi tam olarak anlamamış olsalar da, bu fenomen hakkındaki bilgilerini Büyük Patlama'dan galaksilerin günümüzdeki büyük ölçekli yapısına kadar her şeyi açıklayan evren modelleri oluşturmak için kullandılar. Bu modellerden bazıları, karanlık enerjinin bundan milyarlarca yıl sonra var olan her şeyi parçalayacağını öngörüyor.
Karanlık enerjiye ilişkin önde gelen açıklamalar, bunun uzay-zaman dokusunun doğasında bulunan bir tür bastırılmış enerji olduğunu öne sürüyor. Birleşik Krallık'taki Durham Üniversitesi'nde matematiksel fizikçi olan Baojiu Li daha önce Live Science'a verdiği demeçte, "Bu basit model pratikte çok iyi çalışıyor ve yerçekimi yasasını değiştirmek zorunda kalmadan kozmolojik modele basit bir ekleme" dedi. Ancak bu fikir büyük bir sorunla birlikte geliyor: Li, fizikçilerin vakumun enerji değerinin kozmologların ölçümlerde gözlemlediğinden 120 mertebe daha yüksek olması gerektiğini öngördüklerini söyledi.
Şubat 2023'te bilim insanları, bu kozmik devlerin tahmin edilenden daha hızlı büyüdüğünü göstermek için eski ve hareketsiz kara deliklerden elde edilen ölçümleri kullandılar. Bulgular, kara deliklerin uzay-zaman dokusunda bulunan ve Einstein'ın görelilik teorisi çerçevesinde evrenin genişlemesini açıklayabilecek bir tür vakum enerjisi içerdiğini gösteriyor. Bulgular doğrulanırsa, karanlık enerjiyi açıklamak için yeni bir fiziğe gerek kalmayacaktır. Araştırmacılar bulgularını The Astrophysical Journal ve The Astrophysical Journal Letters dergilerinde iki makale halinde yayınladılar.
Alternatif bir fikir, karanlık enerjinin halihazırda bilinen dört kuvvete (yerçekimi, elektromanyetizma, güçlü ve zayıf nükleer kuvvetler) katılan ek bir temel kuvvet olduğunu ileri sürer. Ancak bu varsayım, insanların günlük yaşamlarında bu ekstra kuvveti neden fark etmediklerini açıklamıyor. Bu yüzden teorisyenler bu gizemli kuvvetin bir şekilde gizlendiğini öne süren yaratıcı modeller de geliştirdiler.
Karanlık enerjinin ölçülen değeri şu anda fizikteki rakip gruplar arasında yoğun bir tartışma konusu. Bazı araştırmacılar, Büyük Patlama'nın sönük bir yankısı olan kozmik mikrodalga arka planını kullanarak karanlık enerjinin gücünü ölçtüler ve bir tahmin ürettiler.
Ancak karanlık enerjinin gücünü uzak kozmik nesnelerin ışığını kullanarak ölçen diğer gökbilimciler farklı bir değer üretti ve henüz kimse bu tutarsızlığı açıklayamadı. Bazı uzmanlar karanlık enerjinin gücünün zaman içinde değiştiğini öne sürse de, bu fikrin savunucuları henüz meslektaşlarının çoğunluğunu bu açıklamaya ikna edebilmiş değil.
Ek kaynaklar:
- Avustralya'daki Swinburne Üniversitesi'nden karanlık enerji hakkında daha fazlasını okuyun.
- İşte NASA Science'tan kara enerji ve karanlık maddenin tanımı.
- Fermilab'dan "Büyük Gizemler: Karanlık Enerji"yi izleyin.
