Katalog

VIP Salonu mu, İnkarcıların Hücresi mi? Hubble, “Gökbilim tarihi sürekli olarak genişleyen çevrenimizin (ufkumuzun – ERP) tarihidir”[1] saptamasını yapmıştı. Ancak Hubble’ın sözünü ettiği genişleme, Büyük Patlamacıların (BP) ileri sürdüğü uzayın genişlemesi değil! Yeni nesil teleskoplarımızın ve uydularımızın açısal, renk ve zaman çözünürlüğü arttıkça, bilimsel bilgi dağarcığımızın sürekli artışını betimleyen genişlemedir. Prof. Dr. Rennan Pekünlü (Ege Üniversitesi) H ubble devamla, “Gökbilim tarihi deneysel ve gözlemsel araştırmalarımızın tarihidir. Bu tarih, ölçüm çubuklarıyla, gözlem aygıtlarıyla yapılır ve gerçek bilgilerimizi arttırır. Gözlemsel ve deneysel çabalarımızdan önce daima spekülasyonlar vardı. Bu spekülasyonlar bir zamanlar tüm bilgi alanımızı kapsıyordu. Ancak araştırmalarımızla spekülasyonları sürekli olarak gerilere ittik. Bu spekülasyonlar şimdilerde, evrenin henüz teleskoplarımızla araştırılmamış en büyük ölçeklerdeki karanlık bölgelerine ilişkin tartışılması olanaksız savlara dönüştü” diyordu. Hubble’ın bu saptaması günümüz evrenbilim modelleri için de geçerli! Evet, BP evren modelinin günümüzde yaygın olarak onanmış çeşitlemesi Concordance Model (LCDM) olarak adlandırılıyor. Bu modelin parametrelerinden bazıları değişik astrofiziksel bağlamlardan elde edilmiştir (Ia türü Süpernovalar – SNe Ia; Büyük Ölçekli Yapılar – LSS; Kozmik Mikrodalga Ardalan Işınımı CMBR, vd.). Bu modele göre Evrendeki özdek, en büyük ölçeklerde ele alındığında eşdağılım gösteriyor ve uzayın genişlemesi de yönbağımsızdır. Evrenin dinaŞekil 2. (sağ) Gözlenebilir evrenimizin sınırında bumik evrimini lunan bir gökada kümesi ve bu kümenin yakın komG e n e l şuluğundaki “boş” uzaya doğru yapılan gözlemler karşılaştırıldığında [4], (sol) kara cisim tayfı olarak Görelilik bebetimlenen tayfın akısı radyo bölgesinde (dikey yön timler. LCDM deki sürekli çizginin bulunduğu bölge) azalma evrenin erke göstermelidir. Soldaki şekilde kesikli çizgiyle gös içeriğini şöyle terilen tayf ardalandan gelen ve gökada kümesi belirlemiştir: içinden geçmeyen, sürekli çizgiyle gösterilen tayf %4 Baryonlar; ta yine ardalandan gelen ve gökada kümesi için %20 Karanlık den geçen fotonların üreteceği tayflardır. Özdek ve %76 Karanlık Erke! Baryonlar, elektron, proton ve nötron kombinasyonlarından oluşan, bizim yaşamımızda, laboratuvarda tanıdığımız özdektir; hidrojen, helyum, karbon, azot, mağnezyum, demir, vd. Karanlık özdek ve karanlık erkenin neliği, niteliği bilinmiyor; baryonik özdekle etkileşimi bilinmiyor, tanımı şöyle yapılıyor: “Işınımla hiç etkileşmeyen bir tür özdeğin varolduğunu düşünün; yani baryonik olmayan bu özdek ışınım salmaz, ışınımı soğurmaz ve ışınımın saçılmasına neden olmaz. Bu tür özdeğe ‘baryonik olmayan karanlık özdek’ diyoruz” [2]. Evrenin spekülatif evrimini betimleyen Şekil 1 de “Dark Ages” olarak adlandırılan bölgeye ilişkin bilgi sahibi değiliz; evrenin özdek/erke içeriğinin %20 denlisini oluşturduğu savunulan soğuk karanlık özdeğe, %70 denlisini oluşturan karanlık erkeye ilişkin bilgi sahibi değiliz! Ama bu “hayaletlerle” evrenin evrimini “çok iyi” betimleyebiliyoruz! “Çoğu kişi bu durumu, bilimsel kuram için sıkıntı verici buluyor. Deneyler ve gözlemler – Concordance Model’in yapı taşları olan – kozmolojik parametrelerin sayısal değerlerini sürekli olarak geliştirirken Evrenin bileşenlerinin ne olduğu konusunda hala bilgisiziz” [2, s. 3]. Toplum ile bilim etkileşiminin önemine değinen Lerner, “Toplumun en zengin bireyleri bir fabrika, atölye inşa etmeden borsalarda sayılarla oynayıp milyarlar kazandığı sürece, gerçeklerle hiç ilgisi olmayan kuramlarla bilimsel saygınlık kazanmak kimseye tuhaf gelmedi. Parasal spekülasyon kulesi borç üzerine kurulabiliyorsa – ödemenin gelecekte yapılacağı sözü – benzer biçimde, kozmolojik spekülasyonlar da gelecekte yapılacak deneylerle doğrulanacağı sözü üzerine kurulabilir. Bazı evrenbilimciler bu iki tür spekülasyonun benzerliğine dikkat çektiler. 1990 yılında Chicago Üniversitesi’nden Michael S. Turner, kozmolojinin spekülatif döneminin (gogo junk bond days) sona erdiğini, kuramsal spekülasyonların gözlemlerle denetleneceğini duyurdu” saptamasını yapıyor [3]. BP savunucuları “gelecekte yapılacak” gözlemlere çok bel bağlıyorlar! Bu bağlamda Hubble’ın saptamasını bir kez daha anımsamakta yarar var: evrenbilim spekülasyonları giderek daha karanlık, teleskop sınırlarının ötesine, çağımız teknoljileriyle araştırılamayacak ölçeklere öteleniyor. Kozmik Mikrodalga Ardalan Işınımı, diğer bir deyişle “fosil ışınım” olduğu varsayılan ve BP’nın 380.000 yılında, dalgaboyu yakın kızılöte bölgelerindeyken özdekten ayrılmış ve uzayın genişlemesine bağlı olarak günümüzde mikrodalga bölgesinde gözlenir olmuştur. Bu yazının yazarı “Kozmik” kavramını anlar; “Mikrodalga” kavramını anlar; “Işınım” kavramını da anlar, ancak “Ardalan” kavramını anlayamaz! COBE, WMAP, Planck uyduları bu ışınımın sıcaklık dalgalanmalarını, frekans tayfını en ince ayrıntısına dek saptadı. Sonra BP savunucuları evrenin özdek/erke içeriğinin yukarıdaki oranlarda olması durumunda 13.2 miyar yıl geriye gidip evrenin 380.000 yılındaki haritasını çıkardık dediler. COBE, WMAP uyduları tüm gökyüzünü tararken, önalandaki kaynakların da – Yer, Ay, Jüpiter, Gökada düzlemindeki toz, yıldızlar, gökada grupları, gökada kümeleri –bu uyduların antenlerinin duyarlı olduğu frekanslarda ışınım saldıkları biliniyor. Önalan kaynaklarının “kirletici” etkilerinden kurtulduktan sonra, ki bu o denli kolay bir sorun değil, geriye kalan ışınımın “ardalandan” geldiği savunulur. Ancak, Isısal Sunyaev – Zeldovich Etkisi (tSZE) adı verilen ve özünde ters Compton etkisi yatan süreçle sınanmadıkça bu ışınımın ardalandan geldiği kanıtlanamaz (bkz. Şekil 2)! Ters Compton etkisinde, sıcak elektron plazması içinden geçen fotonlar elektronlardan erke koparır, elektron plazmasının sıcaklığı azalırken fotonların erkesi artar. Bu etki kendisini karacisim tayfı olarak adlandırılan tayfın radyo bölgesinde akı azalması olarak gösterir (bkz. Şekil 2 sol). BP için daha da kötüsü, eğer gökada süperkümesi içinde tuzaklanmış olan elektron plazmasının bir bütün olarak hız doğrultusuyla ardalan ışınımının yönü arasında bir açı varsa, Compton saçılması Doppler etkisi yaratacağından Kozmik Mikrodalga Işınımındaki sıcaklık dalgalanmalarını “kirletir” ve bu etkiyi tayfsal olarak arındırmanın olanağı yoktur [5]! Kinetik Sunyaev Zeldovich Etkisi (kSZE) adı verilen bu etki de BP modeli için sıkıntı vericidir! tSZE nin gözlenmesi için geçmişte, günümüzde ve gelecekte büyük çaba harcandı, harcanıyor, harcanacak! 31 gökada kümesini kapsayan bir çalışmada Xışın araştırmalarının öngörüsü ile WMAP uydusunun algıladığı akı azalması karşılaştırıldı. Bu karşılaştırma sonucunda Lieu ve ark. [6], Şekil 1. Evrenin, gerçekleştiği savunulan WMAP uydu ve Büyük Patlamadan günümüze dek geçirdiği rilerinden türetil evrimin görsel özeti diği savunulan sıcaklık azalması değerlerinin tSZE etkisinden kaynaklandığı görüşünü savunmanın olası olmadığını, çözümlemesi yapılan verilerin kamuya açık olduğunu ve diğer araştırmacıların da kendi çözümlemelerini yapabileceğini belirttiler. Daha sonra aynı araştırma grubu kendi html sayfalarında şu çarpıcı saptamayı yapıyor: “WMAP veri tabanı kamuya açıktır ve diğer biliminsanları UAH (University of Alabama in Huntsville) grubunun sonuçlarının doğruluğunu sınamaya devam ediyor. Diğer araştırma gruplarının yoğun çabalarına karşın, Lieu ve arkadaşları, yaptıkları çalışma sonuçlarında bir yanlış veya yanılgının bulunamadığını, dolayısıyla diğer araştırma gruplarının çabalarının yayına dönüşemediğini söylüyor” [7]. tSZE etkisinin ölçümü Planck Uydusunun yeteneklerini de aşacak! Galileo’s Legacy kitabının editörlerinin Martin Bucher’e yönelttiği soru şöyle: “Kozmik Mikrodalga Işınımı üzerine yapılan son deneyler bu ışınımın sıcaklık yönbağımlılığını ve CMB Ebiçem uçlaşma yönbağımlılığını başarılı bir biçimde haritaladı. Planck uydusu T ve E yönbağımlılıklarını daha büyük doğrulukla algılayacak ve eğer şans yüzümüze gülerse, ilk çağlardan kalan Bbiçem uçlaşmayı da algılayacak. Ancak bunun için ilk çağların tensör tedirginliğinin günümüz gözlemsel sınırlarının altında olması gerekiyor. Enflasyon modellerinin çoğu, bu sinyalin, Planck uydusunun algılayamayacağı denli çok düşük düzeyde olduğunu öngörüyor. Bu durum, yeni nesil uydu programları gerektiriyor, örneğin ESA Cosmic Vision veya NASA’nın Beyond Einstein programı. Bu projelerin evrenbilim bağlamında ilgisini tartışır mısın? Bu projeler niçin parçacık fiziği için de önemli? Bu tür gözlemlerdeki fiziksel bilgiler gerçekten özgün bilgiler mi [2, s.452 – 3]? Evet! Kozmik Mikrodalga Işınımın “Ardalan”dan geldiğini görmek için gelecekte yapılması planlanan Beyond Einstein ve Cosmic Vision projelerini bekleyeceğiz. Yine bekleme salonuna alındık, ancak bu VIP salonu değil, inkarcıların hücresi! Kaynaklar. [1] Edwin Hubble, The Realm of Nebul , New Haven, Yale University Press, London, (1936), p.22 [2] Questions of Modern Cosmology – Galileo’s Legacy, eds. Mauro D’Onofrio & Carlo Burigana, Springer – Verlag, Berlin, 2009, p.67 [3] Eric Lerner, The Big Bang Never Happened, Times Books, Random House, 1991, p. 166 [4] http://chandra.harvard.edu/photo/2006/clusters [5] HernandezMonteagudo, C. et al., ApJ, 643:598 – 615, 2006. [6] R. Lieu et al., ApJ, 648: 176 – 199, 2006 September 1 [7] http://www.physorg.com/news76314500.html CBT 1244 / 14 21 Ocak 2011