İlkel kara delikler ve çoklu evrenden karanlık madde arayışı

Kavli Evrenin Fiziği ve Matematiği Enstitüsü (Kavli IPMU), enstitüdeki geniş bir uzmanlık yelpazesinin sinerjisinden yararlanan birçok disiplinler arası projeye ev sahipliği yapmaktadır. Böyle bir proje, yıldızlar ve galaksiler doğmadan önce, erken evrende oluşmuş olabilecek kara deliklerin incelenmesidir.

Bu tür ilkel kara delikler (PBH’ler), karanlık maddenin tamamını veya bir kısmını açıklayabilir, gözlenen yerçekimi dalgaları sinyallerinin bir kısmından sorumlu olabilir ve gökadamızın ve diğer galaksilerin merkezinde bulunan süper kütleli kara delikleri tohumlayabilir. Ayrıca nötron yıldızları ile çarpıştıklarında ve onları yok ederek nötron açısından zengin materyali serbest bıraktıklarında ağır elementlerin sentezinde rol oynayabilirler. Özellikle, evrendeki maddenin çoğunu oluşturan gizemli karanlık maddenin, ilkel kara deliklerden oluşması heyecan verici bir ihtimal var. 2020 Nobel Fizik Ödülü, kara deliklerin varlığını doğrulayan keşiflerinden dolayı bir teorisyen Roger Penrose ve iki gökbilimci Reinhard Genzel ve Andrea Ghez’e verildi. Kara deliklerin doğada var olduğu bilindiğinden, karanlık madde için çok çekici bir adaydırlar.

Temel teori, astrofizik ve PBH’lerin araştırılmasında astronomik gözlemlerdeki son gelişmeler, Kavli IPMU üyeleri Alexander Kusenko, Misao Sasaki, Sunao Sugiyama, Masahiro Takada ve Volodymyr Takhistov dahil olmak üzere parçacık fizikçileri, kozmologlar ve gökbilimcilerden oluşan uluslararası bir ekip tarafından gerçekleştirildi.

Subaru Teleskopu üzerindeki devasa bir dijital kameradır

İlkel kara delikler hakkında daha fazla bilgi edinmek için araştırma ekibi ipuçları için erken evrene baktı. Erken evren o kadar yoğundu ki, yüzde 50’den fazla herhangi bir pozitif yoğunluk dalgalanması bir kara delik yaratırdı. Bununla birlikte, galaksileri tohumlayan kozmolojik karışıklıkların çok daha küçük olduğu biliniyor. Yine de, erken evrendeki bir dizi süreç, kara deliklerin oluşması için doğru koşulları yaratabilirdi.

Heyecan verici bir olasılık, ilkel kara deliklerin, galaksiler ve galaksi kümeleri gibi bugün gözlemlediğimiz yapıları tohumlamaktan sorumlu olduğuna inanılan hızlı bir genişleme dönemi olan enflasyon sırasında yaratılan “bebek evrenlerden” oluşabilmesidir. Bebek evrenler evrenimizden dallara ayrılabilir. Küçük bir bebek evrenin sonunda çökecektir, ancak küçük hacimde salınan büyük miktardaki enerji bir kara deliğin oluşmasına neden olur.

Daha da tuhaf bir kader, daha büyük bir bebek evrenini bekliyor. Einstein’ın yerçekimi teorisi bazı kritik boyutlardan daha büyükse, bebek evrenin içeride ve dışarıda bir gözlemciye farklı görünen bir durumda var olmasına izin verir. İçerdeki bir gözlemci onu genişleyen bir evren olarak görürken, dışarıdan bir gözlemci (bizim gibi) onu bir kara delik olarak görür. Her iki durumda da, büyük ve küçük bebek evrenler, bizim tarafımızdan, birden çok evrenin temel yapısını “olay ufuklarının” arkasında gizleyen ilkel kara delikler olarak görülüyor. Olay ufku, altında her şeyin, hatta ışığın bile hapsolduğu ve kara delikten kaçamayacağı bir sınırdır.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

%d blogcu bunu beğendi: