Çöle hoş geldiniz

Güneş sisteminden ve Samanyolu galaksisinden tamamen uzaklaşınca ilginç bir model ortaya çıkıyor: Kozmik ağ, doğada bulunan en büyük model. Tüm galaksilerin küçük ışık noktaları olarak göründüğü bu ölçeklerde, gökbilimciler filament adı verilen uzun, ince galaksi iplerini, küme adı verilen yoğun kümeleri ve bunların arasında neredeyse tamamen boş olan geniş bölgeleri gözlemler.

Bu çorak bölgeler, en küçüğü 20 milyon ışık yılı genişliğinde, en büyüğü ise 160 milyon ışık yılı genişliğinde olabilen büyük kozmik boşluklardır. Örümcek ağındaki boşluklar gibi, bu boşluklar da evren hacminin büyük çoğunluğunu oluşturur.

Ancak maddenin neredeyse hiçbirini barındırmaz. Gerçekten de, gözlemlenebilir evrenin bir ucundan diğerine uzanan kozmik ağın kendisinin dışında, kozmik boşluklar kozmostaki en büyük şeylerdir.

Gökbilimciler ilk olarak 1970’lerin sonlarında bu kozmik boşlukları tespit ettiler, ancak o zamandan beri boşluklar büyük ölçüde göz ardı edildi. Gökbilimciler ve kozmologlar bunun yerine evrenin galaksiler ve kümeler gibi parlak bir şekilde aydınlatılmış yapılarına odaklandılar. Bu çalışmalar sayesinde, 1990’larda sürpriz bir keşif oldu: Karanlık enerji.

Karanlık enerji, aslında evrenin gözlemlenen ivmeli genişlemesine verilen isimdir. Bu, yalnızca evrenin her gün genişlediği anlamına gelmez; her geçen anda daha da hızlı genişlediği anlamına gelir.

Gökbilimciler, yaklaşık 5 milyar yıl önce başlamış gibi görünen bu hızlandırılmış genişleme dönemine neyin güç verdiğine dair hiçbir fikre sahip değildir. Bu nedenle karanlık enerji terimi – devasa bir kozmolojik bilmece için harika bir isim olmuştur.

Boşlukların karanlık enerjiyle ne ilgisi var diye düşünürsek, birincisi, hızlandırılmış genişlemenin etkileri yıldız sistemlerinin veya galaksilerin içinde hissedilmez; orada, maddenin çekim gücü, onu tamamen alt edecek kadar kuvvetlidir. Örneğin ne bizim güneş sistemimiz ne de Samanyolu karanlık enerji nedeniyle büyümez.

Ancak boşluklar neredeyse tamamen boş olduğundan, karanlık enerjinin etkilerini çok daha kolay hissederler. Bu nedenle, etkisinin en güçlü olduğu bu bölgelerde hızlandırılmış genişlemenin doğasını araştırmak çok mantıklıdır.

İranlı teorik fizikçilerden oluşan bir ekip tarafından yönetilen yeni bir araştırma, bu düşünce çizgisini bir adım daha ileri götürüyor. Çalışma grubu, karanlık enerjinin sadece boşluklarda bulunmadığını, onlardan kaynaklandığını iddia ediyorlar.

Karanlıktan doğanlar

Bu devasa boşluk bölgeleri nasıl hızlandırılmış genişlemeye neden olabilir? Araştırmacılara göre cevap; sadece kozmik boşlukların varlığına değil, aynı zamanda dinamiklerine de bakarak aranmalıdır. Kozmik boşluklar basitçe mevcut değildir. Evrendeki diğer tüm büyük yapılar gibi, mütevazi başlangıçlarından şimdiki muazzam boylarına kadar büyümüşlerdir.

Milyarlarca yıl önce, evrendeki tüm madde oldukça eşit bir şekilde dağılmıştı; bölgeden bölgeye büyük yoğunluk farkları yoktu. Ancak zamanla, ortalamadan biraz daha fazla maddeye sahip herhangi bir yer, üzerine daha fazla madde çekmeye başladı.

Daha fazla maddeyle, o bölge daha da fazla çekim gücüne sahip oldu ve bu da daha fazla büyümeyi ateşledi. Milyarlarca yıl boyunca madde birikerek galaksileri, grupları ve kümeleri oluşturdu.

Bu yapılar büyüdükçe boşluklar boşaldı ve genişledi. Ancak bu olayları pasif bir süreç olarak görmek yerine, boşlukların büyümesini etraflarındaki yapılar üzerinde baskı uygulamak olarak görmeliyiz.

Örneğin, boşluklar büyüdükçe, aralarındaki galaksilerin duvarları sürekli olarak incelecek ve sonunda çözülerek boşlukların birleşmesine izin verecektir. Önümüzdeki birkaç milyar yıl içinde, boşluklar kozmik ağı çözecek ve tüm maddeleri yüz milyonlarca ışık yılı boşlukla ayrılmış izole kümelere zorlayacaktır.

Bu basınç uzay zamanı bozacaktır. Boşlukların etrafında bulunan, tıpkı evrendeki diğer herhangi bir madde veya enerji kaynağının yaptığı gibi. Uzay-zaman bozulması, boşluklar genişledikçe, galaksileri sınırlarından iterek, aralarındaki kütle çekimine rağmen ayrılmalarına neden olduğu anlamına gelir.

Araştırma grubu, kozmik ağı çözmek için birlikte çalışan evrendeki tüm büyük boşlukların kümülatif etkilerinin hızlandırılmış bir genişlemeye yol açtığını buldular. Boşluğa dayalı bu hızlandırılmış genişlemenin gücü, mevcut karanlık enerji tahminleriyle eşleşiyordu.

Bu fikri test etmek için astrofizikçilerin daha fazla çalışmaya ihtiyacı olacak. Birincisi, birleşik basınçlarını daha iyi hesaplamak için daha fazla boşluk ölçümüne ve ikincisi, karanlık enerjinin kendisi hakkında, özellikle de gücünün son birkaç milyar yılda değişip değişmediğiyle ilgili daha fazla bilgiye ihtiyacımız olacak.