Bugün, şu an için astronomi ve astrofizikte çok sıcak bir gündem maddesinden ve çok ciddi sonuçları olabilecek bir araştırmadan bahsedeceğiz. Evrenle ilgili bildiklerimizi tamamen değiştirebilecek bir olgu… Şimdi… Los Angeles’ta National Ignition Facility diye bir yer var. Sanırım “Ulusal Ateşleme Tesisi” diyebiliriz. İsim pek bir şey ifade etmese de burada çılgın şeyler oluyor. 192 tane lazer bildiğimiz kumanda pili kadar bir altın silindire yöneltilerek bu silindirin içinde 100 milyon santigrat derecenin üzerinde sıcaklıklara ulaşılıyor. Bu bildiğimiz güneşin çekirdeğinden bile daha yüksek bir sıcaklık…
Bu tesisin temel amacı ise “nükleer füzyon” araştırmaları. Evet. Uzun zamandır insanlığın hayali olan “sınırsız temiz enerji” hayalinin peşindeler. Ama bugün maalesef bu çalışmalardan bir sonuç veremeyeceğim size. Bu konuda gidecek daha yolumuz var. Fakat bu tesisteki araştırmalar beklenmedik bir şekilde başka çok büyük bir soruyla ilgili bilgiler vermeye başladı bize: Evrenimizi şekillendiren neydi? Evet.
Kozmos. Muhteşem bir yer. En büyük ölçekte madde ile örülmüş sonsuz bir doku… Bu dokuya yaklaştıkça galaksilerin toz bulutlarının içinde kümeler oluşturduğunu görüyorsunuz. Daha da yaklaştıkça galaksiler. Garip garip şekillerde karşımıza çıkıyorlar. Bizim mahallemiz, spiral şekilli Samanyolu mesela… Şimdi bu şekillere, evrenin, cisimlerin oluşumuna neden olan şey ne diye sorsak hep birlikte “kütleçekim” deriz. Dememiz de lazım. Zira öyle… Ama… Ya öyle değilse? Yani en azından. Başka bir kuvveti hafife aldıysak? Lazerlerle ulaşılan inanılmaz sıcaklıklardan bahsetmiştik ya. İşte o araştırma tam da bunu söylüyor bize.
Ya evreni şekillendiren o kuvvet kütleçekim ile birlikte başka bir kuvvetse? Mesela. Manyetizma… Evet. Manyetizmanın “kozmosu şekillendirmek” gibi çok geniş bir alanı kapsayan bir görev için çok zayıf olduğu düşünülürdü hep. Fakat eğer bu araştırmalardan doğru anlaıyorsak manyetizmaya ve dolayısıyla evrenimizin evrimine artık daha farklı bakmamız gerekebilir. Ve bildiğimiz her şeyi yeniden gözden geçirmemiz… Önce bildiklerimize bakalım.
Evrenin kendisi ile kütleçekim kuvvetinin aynı zamanlarda var olduğunu biliyoruz. 20. Yüzyılın başlarında Edwin Hubble gibi astronomlarla birlikte evrenin asıl korkunç büyüklüğünü yeni yeni anlamaya başlamıştık ve yine aynı zamanlarda Einstein’ın genel görelilik teorisi ortaya çıkmış ve bu teorisi ile gözlemler o kadar uyumluydu ki… Pek soru işareti yoktu. Evet. Evreni şekillendiren tek kuvvet kütleçekimdi. Başka bir şey olamazdı.
Ama gözlemler gelmeye devam ettikçe bazı sorunlar ortaya çıkmaya başladı. Misal 30’larda Fritz Zwicky galaksilerin aşırı hızlı hareket ettiğini, normal şartlarda bu hızda birbirlerinin yörüngesinde kalmalarının mümkün olmadığını gösterdi. Ve bunun üzerine kendi dilinde ilk defa “dunkle Materie”den bahsetti. Yani “dark matterdan”… Karanlık maddeden. Göremediğimiz ama galaksi kümelerini bir arada tutan, “ilave kütleçekim” etkisi yaratan o şey… Ondan sonra zaten bugün bile “karanlık madde”, kütleçekim sohbetlerini sonlandıran konu oldu hep… Kütleçekim yalnız değildi…
Sonra 20. Yüzyılın ortalarında evreni şekillendiren şeylere başka bir şey daha dahil oldu. Fizikçi Hannes Alfven. Şunu söylüyordu.
Evet. Kütleçekim özünde zayıf gibi görünen bir kuvvet olsa da çok geniş mesafelere etki edebildiği doğru. Manyetizma ise sadece elektrik yüklü parçacıklar üzerinde etkili olduğu için limitleri olan bir kuvvet. Fakat. Evrenin ilk zamanlarında madde dediğimiz şey bir “plazmadan” ibaretti. Her yer onunla doluydu. Henüz bildiğimiz “maddenin” oluşmadığı, ayrılıp kümeler oluşturmadığı zamanlar bunlar. Ve bu “plazma” da bildiğimiz yüklü parçacıklardan oluşan bir gazdı… Ve bu ortamda da manyetizma en az kütleçekim kadar etkili olmalıydı. Belki de daha güçlüydü… O yüzden evrenin ilk oluşumunda etkili olan, belki de baskın kuvvet “manyetizmaydı”… Diyor…
Bu fikir çok ilgi çekti ilk başlarda. Birçok fizikçi de bu fikre dayanarak örneğin bizimki gibi spiral galaksilerin oluşumunda manyetizmanın ne kadar etkili olduğunu araştırmaya başladılar. Ama bu araştırmalarda iki büyük engel vardı. Birincisi test edilmesi çok zordu. Zira evren ölçeğinde manyetik alanları gözlemlemek çok zordu. İkincisi ve daha da önemlisi galaksileri şekillendirmek gibi çılgın bir görev için gereken “manyetik alan” kuvveti inanılmaz olmalıydı. Ve bu kadar kuvvetli bir manyetik alan nasıl oluşabilirdi ki? Bunu anlamak için “manyetik alan” nasıl oluşur onu bir hatırlayalım.
Manyetik alan oluşturmak için elektrik yüklü, iletken madde ile dolu bir alana, bir dinamoya ihtiyacınız var. Dünyamızın çekirdeğinde olan da bu. Hareket halindeki sıvı metal tüm gezegenimizi koruyup kollayan bir manyetik alan örtüsü oluşturuyor. İşte bu ortamın evrenin ilk zamanlarında da oluştuğu düşünülüyor. Bu plazma içinde bu tip manyetik alanlar oluşmuştu yüksek ihtimalle. Ama tabi hala maddeyi şekillendirecek kadar güçlü olmasını açıklamak mümkün değildi. Bunu anlamak için de bu “plazmadan” bulabileceğimiz yerlere bakmamız gerekiyor. Evet. Evrenin ilk zamanlarındakine benzer “plazma” bulutları… Bunlar da nerelerde var biliyor musunuz?
Galaksi kümelerine bakalım birlikte. Aralarında binlerce ışık yılı olan galaksilerin oluşturduğu kümeler. Normalde bunların arasında. Boşluk olduğunu düşünürüz. Öyle olması gerekir. Ama 1990’larda yeni teknolojiler ve araçlarla bu kümeleri inceleyen astronomlar çok şaşıracaktı. Zira bu galaksi kümelerinin içinde bulunduğu toz bulutu bildiğimiz “plazmaydı”… Çok soğuk olmasını beklediğimiz bu alanların sıcaklığı 10 milyon santigrat dereceyi aşıyordu… Normal şartlarda. Bu sıcaklığın milyarlarca yıl önce dağılması, soğuması gerekiyordu. Ama hala sıcaktı. Garip bir şeyler vardı buralarda.
Bu arada sık sık “bunu nasıl ölçüyorlar, nereden biliyorlar” gibi sorular geliyor. Güzel sorular bunlar. Bundan sonra yeri geldikçe bu ölçümlerin yapıldığı araçları da paylaşmaya çalışacağım. Bu durumda, uzayda belirli bölgelerdeki “manyetik alanları” ölçmek için sıkça kullanılan araçlardan birisi NASA’nın bir Jumbo Jet’e monte ettiği ve belirli bir irtifaya çıkarak örneğin havadaki nemin etkisini azaltabilen SOFIA olarak kısaltılan Kızılötesi Astronomi için Stratosfer Gözlemevi olarak bilinen aracı. Ve bu araç ile bundan 5 yıl kadar önce çok garip bir gözlem yapıldı.
Uçakta bulunan Lopez Rodrigues isimli astronom teleskobu NGC 1068 isimli spiral galaksiye döndürmeyi önerdi. Ve henüz yarım saat geçmişti ki çok acayip bir şey gördüler. Bu galaksideki manyetik alan bildiğimiz “spiral” biçimdeydi… Spiral bir manyetik alan… Kütleçekime dayanan fiziğe göre bu mümkün değildi. Bu bir anlamda devrimsel bir keşifti. İhtimal vermediğimiz manyetik alan koskoca bir galaksiyi şekillendirmiş olabilir miydi? Bu şekilde olması bu anlama mı geliyordu? Lopez Rodriguez de ilk tepkisini şöyle açıklıyor “Nasıl yani? Bu mümkün mü?”
Bunu daha iyi anlamak adına 20 kadar başka galaksiye de baktılar. Ve her birinde, galaksinin tamamını kaplayan bir manyetik alan söz konusuydu. Ve hepsinde de “spiral” bir biçim söz konusuydu… Başka teleskoplarda da aynı sonuçlar geldi. Köln Uzay Araştırmaları Merkezinde de bir galaksiyi kapsayan bir manyetik alan keşfedildi… Şimdi bu sonuçlarla ilgili çok çılgın ihtimaller var. Ama astronomların kafasını kurcalayan bir iki soru da vardı. Acaba galaksinin şekli mi manyetik alanın bu şekle sahip olmasına neden olmuştu yoksa tam tersi mi? Bunu anlamak için de işte en başta konuştuğumuz laboratuvarda yapılan araştırmaya bakalım.
İlk olarak 2018’de lazerlerle ve deteryum ile yaratılan plazma ile bir deney yapıldı. Bu deney ile plazma belirli bir seviyeye kadar ısıtılarak oluşan manyetik alan ve bu alanın plazma üzerindeki etkisi gözlemlendi. Ve ilk sonuçlar herkesi çok şaşırttı yine. Oluşan manyetik alan parçacıkları ve daha da önemlisi “ısıyı” hapsediyordu. O görünmez alan… Bir kalkan görevi görüyordu. Araştırmanın başında bu arada Oxford üniversitesinden Jena Meinecke var. Bir “plazma fizikçisi…” Ekibine sonuçları gösterince onlar da inanamamıştı ilk başta. Sonra tabi birkaç kez daha tekrarladılar. Tam dört yıl boyunca, deney, analiz, tekrar deney derken…
Daha geçtiğimiz aylarda çalışmalarını yayımladılar. Manyetizma. Sıradışı ortamlarda, tahmin ettiğimizden de çok güçlü bir kuvvetti. Şimdi. Daha birkaç yıldır ve hatta birkaç aydır ciddi ciddi üzerinde durulan bir konu ve bilim dünyası için bunlar çok kısa süreler. Son Nobel ödülünden biliyorsunuz malum. O nedenle bunun etkilerini birlikte göreceğiz ama bazı ihtimaller sessiz sessiz konuşulmaya başlandı. Mesela. Başlıkta da ipucunu verdiğim gibi. Manyetizma. Acaba. Karanlık madde olabilir mi?… O bahsettiğimiz galaksi kümelerinde mesela çoktan soğumuş olması gereken toz bulutundaki ısıyı tutanın da manyetizma olduğu düşünülüyor…
Evet. Hala hesaplamalara göre manyetizma karanlık maddenin yerini alacak kadar güçlü bir kuvvet değil gibi görülüyor ama yine de… Garip davrandığı kesin. Bunu daha iyi anlamak için yakın zamanda Lopez Rodriguez 3 yıl sürecek bir projeyi hayata geçirecek. Bu projede galaksi oluşumunu bilgisayarlarla modellemeye çalışacak. Bu proje bize devrimsel sonuçlar gösterebilir… İşte bugün astronomide, astrofizikte bunlar konuşuluyor… En azından en önemli gündem maddelerinden biri bu. Bakalım. Birkaç yıl sonra, belki de 50 yıl sonra bir Nobel ödülünün konusu olabilecek bir araştırma olabilir bu da… Birlikte göreceğiz. Umarım…
