Gizli Element: Şimdinin Yaşayan Hayaletlerinden-3

- 3.BÖLÜM -



Boğaziçi Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Uzay Fiziği Laboratuarı'nda hararetli dakikalar yaşanıyordu. Profesör Doktor Engin ARIK her ders olduğu gibi gezegenin sınırlarıyla oynamaya devam ederken odada bulunan öğrenciler hayret ve şaşkınlık içerisinde onu dinliyorlardı. ARIK evrendeki maddelerin yüzde doksanının görünmediğinden bahsediyordu. Kendini aklındaki sorudan alamayan Özgen ?Peki nerede bu maddeler nerden biliyoruz ve neden ayrıştıramıyoruz?'
Engin gülümseyerek sorulara cevap vermeye başladı.
?Bilim adamları bu göremediğimiz fakat hesapladığımız maddeye ?karanlık madde' adını verdiler. Büyük patlama teorisine göre yapılan hesaplamalarda buralarda bir yerlerde var olması umulan lakin gözlemleyemediğimiz gözlemleyemediklerimizi de hesaba kattıktan sonra bile kaynağını bulamadığımız maddedir. Evrenin genişleme hızı ile yaşından hesaplanan bir kütlesi vardı ve bu kütle eksikti. Bu da karanlık maddenin kanıtıydı.
Yeterince tatmin olmayan Özgen ? Anti maddeden bahsediyor olmayasınız?'
?Katılmıyorum Özgen anti madde, madde ile temasa geçtiği anda birbirini nötrler ve büyük bir enerji açığa çıkar. Karanlık madde ise zaten evrende var ve bizim bildiğimiz anlamdaki maddeyle temas halindedir. O yüzden karanlık maddenin uzaktan yakından anti maddeyle ilişkisi yoktur.
Özgen'i yeterince tatminkâr gören Engin dersin konusu olan karanlık maddeyi anlatmaya devam etti.
?1970'lerin sonlarına doğru astronomlar evrendeki kütlenin en azından yüzde doksan kadarının görünmez olduğunu fark ettiler. Bu görünmez madde, gördüğümüz yıldız ve galaksilere yaptığı çekimsel etkiler yoluyla fark edilebilir ama kendisi elektromanyetik ışınımının hiçbir türünü yaymaz. Ne görünür ışık, ne radyo dalgaları, ne X ışınları, ne gamma ışınları hiçbir şey başarılı olmaz. Gerçekten görünmezdir. Karanlık maddenin varlığı, evrenin büyük ölçekli yapısı konusundaki anlayışımızı kesinlikle daha karmaşık bir hale getiriyor.
Karanlık maddenin bulunabileceği olasılığı ilk olarak 1933'de Fritz Zwicky tarafından ortaya atılmıştır. Zwicky, birbiri çevresinde dönen bir grup galaksi gözlemiş ve grubu dağılmadan bir arada tutabilecek kütle çekim kuvvetini hesaplamıştı. Bu kütle çekim kuvvetinden ve grubun boyutlarından grubun içerdiği kütleyi hesaplayan Zwicky, bu kütlenin, görülen yıldız ve gazların oluşturabileceğinin yirmi katı olduğunu buldu. O zamanlar Zwicky'nin eksantrik bir kişiliği olduğu ve bulduğu sonucun mantıkla ilişkisi olmadığı düşünülüyordu. Kırk yıldan daha uzun bir zaman boyunca, astronomların çoğunluğu, karanlık maddenin bulunabileceği olasılığını hep göz ardı etmeye çalıştılar. Sonunda 1970'lerde astronomlar galaksilerdeki yıldız ve gazların yörünge hareketlerini yeniden gözlemeye başladılar.
Dünya'yı karanlık maddenin varlığına inandıran gözlemler arasında, Vera Rubin ve arkadaşları tarafından yapılan gözlemler önemli bir yer tutar. Andromeda ve başka galaksilerin çekirdekleri çevresinde dönen gazların hızını ölçen Rubin, bu hızlardan, galaksinin sahip olması gereken maddeyi hesapladı.
O zamanlar göz cisimlerine ait pek çok görüntü, günümüzde olduğu gibi sayısal detektörlerde değil, hala fotoğraf plaklarında saklanıyordu. Sonuçta Rubin, gözlemevine her zaman fotoğraf plaklarını hazırlamak amacıyla gözlem gününden bir gün önce gelmek zorunda kalıyordu. En uzak galaksilerden gelen ışığı ölçtüğünden, fotoğraf plakları süper duyarlı olmak zorundaydı. Rubin mutlak karanlıkta camı iki inç karelik iki parçaya ayırıyor ve duyarlılıklarını artırmak için saatlerce kuru azot ortamında ısıtıyordu. Tek bir toz taneciği bile plakları dolayısıyla da yaptığı işi berbat edebilirdi. Üç saatlik poz sürelerinden sonra Rubin, plakları banyo ediyor, kurutuyor ve bir mikroskop altına yerleştirerek tayf çizgilerinin yerlerini santimetrenin beş binde birinden daha iyi bir duyarlılıkla ölçmeye başlıyordu. Bugün sizinde bildiğiniz gibi elektronik detektörler ve bilgisayar analizi yardımıyla tüm bu işlemler otomatik olarak yapılabilir.
Tüm kariyeri boyunca Rubin, akla uygunluk sınırlarını zorlayan bir dizi projeye öncülük etmiştir. Alay edercesine hep tartışmalı konuları seçmiştir. Amerikan Astronomi Derneği'nin 1950 yılında Philadelphia'daki bir toplantısında Rubin, büyük bir galaksi kümesinin birlikte döndüğünü kanıtlayan on dakikalık bir bildiri sundu. Bu galaksilerin büyük ölçekli, özel hızları olduğunu gösteren ilk çalışmaydı ve bu düşünce o zamana kadar hiç de popüler değildi. O zamanlar henüz yirmi iki yaşında olan Rubin bu konuya ilginin artacağının işaretini veriyor gibiydi.
Vera Rubin 1928 yılında doğdu ve Washington D.C bölgesinde büyüdü. On yaşında, yatak odasının penceresinden görünen yıldızların hareketlerini gece boyunca izlediği anlatılıyor. Rubin, 1948 de Vassar'dan mezun oldu, 1951 de Cornell'den mastır ve 1954 de Georgetown Üniversitesi'nden doktor unvanını aldı. Doktora çalışmaları, galaksilerin kümelenmeleriyle ilgili ilk çalışmalarından birisidir. Rubin 1978 yılında karanlık madde konusundaki ilk ipuçlarını bulduğunda hiç kimsenin verilerden kuşkulanmadığını-galaksilerin merkezlerinden farklı uzaklıklardaki gazların hızı-ama herkes bu verilerin karanlık madde varsayımına gerek olmadan yorumlanabilmesini istiyordu.
Engin Vera Rubin'i neden bu kadar açıklama gereği duyduğunu anlamamıştı çünkü en azından öğrencilerinden hiç kimsenin özel hayatını bilmesini istemiyordu. Hele Vera Rubin'in derslerine katıldığını söylemeyi aklının ucuna bile getirmiyordu. Tüm bunları söylerse öğrencilerinin bu gece onu evine yollamayacaklarını az çok kestirebiliyordu. Hafif bir gülümsemeyle dersi anlatmaya devam etti. Tabiî ki de Rubin'siz.
?Peki, karanlık madde nedir? Var olduğunu biliyoruz ama ne olduğu konusunda çok az fikrimiz var. Karanlık madde uzaya dağılmış durumdaki gezegenler veya çok sönük yıldızlar olabilir. Karanlık madde engin bir atom altı parçacıklar denizi olabilir. Hatta din adamlarına göre tanrının ilahi gücü de olabilir. Her ne ise karanlık madde evrendeki maddenin çoğunluğunu oluşturuyor. Ve ilgiyi uyandıran asıl şey karanlık maddenin tanımlanamayan kimliği değil. Miktarı ve uzaydaki dağılımından da emin değiliz. Bu da ışınım yapan maddenin dağılımını anlama yönündeki çabaları boşa çıkarıyor. Görünüşe bakılırsa, karanlık madde her ölçekte var. Büyük ölçeklerde, galaksilerin özel hızları ile ışınım yapan maddede gözlemlenen düzensizliklerin bağdaşlaştırılmasının, özel hızları kütle çekimi yoluyla etkiyen karanlık maddenin varlığını ortaya çıkarması gerekir. Astronomlar, karanlık maddenin en az bir bölümünün ışınım yapan madde civarında kümelenmiş olması gerektiğini biliyorlar. Ama acaba tümü kümelenmiş durumda mı? Eğer düzgün dağılmış olsaydı, karanlık madde özel hızları etkileyemeyeceğinden bulunması çok daha güç olurdu.
Önümüzdeki on yılda sıcak gazların yaydığı X ışınları kullanılarak, karanlık maddenin bir dağılım haritası çıkarılacaktır. Büyük galaksi kümelerinin içinde ve bazı galaksilerin merkezinden 5?10 milyon ışık yılı kadar uzaklara yayılan çok sıcak gaz bulutları saptanmıştır. Aşırı sıcaktan dolayı dağılıp gitmesi gereke gazın, görünmeyen maddenin çekim kuvveti tarafından bir arada tutulduğu açıktır. Astronomlar, gazın dağılımından geriye doğru giderek bu gazı bir arada tutan kütle çekim kuvvetini ve bu çekim kuvvetini yaratan karanlık maddenin dağılımını ortaya çıkarabiliyorlar. Önümüzdeki on yılda Alman X ışın uydusu Rosat, Japon X ışın uydusu Astro-D ve Amerikan uydusu Axaf, galaksi kümelerindeki sıcak gaz dağılımının gittikçe daha iyi haritalarını çıkaracaklardır. Son iki uydu gazın aynı zamanda sıcaklığını da ölçebilecektir.
Karanlık maddeyi ölçümlemenin yeni yöntemlerinden biri de ?çekimsel mercek' olgusunu kullanır. Kütle çekimi maddeyi olduğu gibi ışık ışınlarını da çeker. Bu nedenle Kuasar gibi uzak bir kaynaktan yayılan ışık, dünyaya doğru yolculuğu sırasında yolu üzerindeki madde tarafından bükülür. Aradaki bu madde, Kuasarın görüntüsünü dağıtabilir veya yeniden biçimlendirebilir. Kuasar görüntülerindeki bozulmaları incelemek yoluyla astronomlar bu bozulmaya neden olan maddenin dağılımını, karanlık madde gibi dağınık olsa bile anlayabiliyorlar. Çekimsel merceklerin ilk keşfedildiği 1979 yılından bu yana on kadar çekimsel mercek bulundu. Önümüzdeki on yılda çekimsel mercek olgusu, karanlık maddenin doğasını anlamak ve haritasını çıkarmaya yönelik güçlü bir araç olarak kullanılacak. Şimdiden böyle bir program AT&T Bell Laboratuar 'larından Anthony Tyson tarafından başlatılmış durumdadır.
Bazı astronomlar karanlık maddenin büyük gezegenlerden oluştuğunu ileri sürüyorlar. Büyük gezegenler, tam anlamıyla görünmez değildir; düşük şiddette kızılötesi ışınım yayarlar. Karanlık madde, parçacıklardan oluşmuş topraklar olan gezegenler yerine bu parçacıkların kendilerinden oluşmakta olabilir. Bu olasılıklar, parçacık fizikçilerinin hayal güçlerini harekete geçirmiştir. Düzinelerce parçacık, hatta laboratuarda hiç gözlemlenmemiş parçacıklar öne sürülmüştür. Aksiyon veya Fotino gibi adlar alan bu hayal ürünü parçacıklar atom altı fiziğin yeni teorilerine dayanılarak öngörülmektedir. Bununla birlikte bu yeni parçacıkların özellikleri belirsizdir. Tüm bilinen, hiçbir zaman görülemediğinden bu parçacıkların diğer maddeler üzerindeki etkilerinin çok zayıf olduğudur. Eğer karanlık madde gerçekten bu egzotik parçacıklardan oluşuyorsa, o zaman bu parçacıklar uzaydan daha çok laboratuarda tanımlanabilir. Son birkaç yıl içinde bu varsayılan parçacıkların bazılarını aramak üzere ilk detektörler yapıldı. Parçacıkların utangaç olmasından ötürü deneyler son derece zor. Eğer bu parçacıklar gerçekten varsa, onları bulabilmek için gelecekte yapılacak detektörlerin yaklaşık yüz kat daha fazla olması gerektiği hesaplanıyor.
Engin bu cümlelerle birlikte ?iyi akşamlar' deyip sınıftan hızlı adımlarla ayrıldı. Bu onun klasik dersi bitirme şekliydi eğer böyle kaçarcasına bitirmezse çoğunlukla sınıftan çıkması bir saati buluyordu. Engin müsait zamanlarında öğrencilerinin bitmek tükenmek bilmeyen sorularına cevap vermek için dersi uzattığı oluyordu ama bugün o günlerden birisi değildi. Uzun zamandır ailesiyle yemek yememişti ve onlara bugün için sözü vardı. Bir an önce eve gidip ailesine katılmalıydı. Biraz mutluluk ve huzur onun için şu an en gereksinim duyduğu şeydi.
Fakülteden çıkıp arabasına doğru ilerlerken telefonunun çaldığını fark etti. Bir müddet çantasında çalan telefonunu aradı. Nihayet bulmuştu ve kapanacağı endişesiyle kim aradığına bakmadan aramayı yanıtladı.
?Buyurun
Telefondaki sesi duymakta zorluk çekiyordu karşıdakinin telefonu sinyali zayıf alan bir yerde olmalıydı.
?Selam Engin, işler karıştı telefonda konuşamayız atacağım mesaja göre hareket et.
?Emredersiniz efendim.
Engin şaşırmıştı. Neden işler karışmıştı aklı alamıyordu ne demek istemişti telefondaki ses. Bunları düşünürken arabaya yerleşmiş kontağı açmıştı. Telefondaki ses sinirlerini iyice germişti ve gelecek mesajı sabırsızlıkla bekliyordu. Bir müddet boşluğa bakıp arabasını çalıştırdı. Yol boyu telefondaki sesi düşünüyordu. Acaba ne olmuştu?
Araba hareket etmiş ve Engin evinin yolunu tutmuştu. Artık bir şey düşünemez olmuştu karanlık gözlerinin içine bakıyordu ve sanki görüş açısını engelliyordu. Arabayı eve kadar zor sürmüştü. Arabadan inmek üzereydi ki beklediği mesaj sesini duydu. Hemen telefonunu eline alıp mesaja baktı ve tahmin ettiği üzere mesaj şifreli yazılmıştı. Mesaj metni aynen şöyleydi.
Utfoşğt tuoluorokoat uzoğ soalo yoğ kzol zluk= bzğöj Vtğj?t souobiğgdj= Eçk ofltğojo ohezl te ct Vtğj?oj yb kzollt olofmogo czğ kö ırğtj= Yolteojo higez mdedjz mibudğeedk= Yil fzjg