ABD’li iki teorik fizikçiye göre dinozor nesli ve karanlık madde arasında şaşırtıcı bir bağlantı var. Harvard Üniversitesi’nden Lisa Randall ve Matthew Reece evrendeki tüm maddenin yüzde 85’ini oluşturan bu gizemli görünmez maddenin, kuyruklu yıldızlarda ve gezegenimizin hızını etkileyen özel bir formda mevcut olabileceğine inanıyorlar. Yaklaşık 66 milyon yıl önce Dünya’ya çarpan bir kuyruklu yıldızın bu dev yaratıkların ölümüne sebep olması olası bir neden gibi görünüyor.
Tarih boyunca Dünya’ya düşen kuyruklu yıldızlar, Dünya yüzeyinde dev kraterler oluşturmuşlar ve muhtemelen büyük bir kitlesel yok oluşa da neden olmuşlardır, tıpkı dinozorların başına geldiği gibi. Bu tür kuyruklu yıldızların birçoğu Güneş’in yaklaşık bir ışık yılı uzaklığındaki Oort Bulutu’ndan gelen ve küçük buz tanecikleri içeren yıldızlardır Oort Bulutu Güneş’in etrafında dönen kuyruklu yıldız kümesidir ve aynı zamanda kuyruklu yıldızların deposu olarak da bilinir.
Doğruluğu kesin olmamakla birlikte, kuyruklu yıldızların Dünya’mız üzerindeki etkileri 35 milyon yıllık bir zaman ölçeğine yayılmıştır. Bu varsayım doğruysa Oort Bulutu’nun kendi içindeki salınımları ile Dünya’ya gönderilen kuyruklu yıldızın hızını etkilediği ortaya çıkar. Bunun için iki olası açıklama ileri sürülmüştür şimdiye kadar. Biri, Nemesis hipotezi olarak da adlandırılır, Güneş’in çok uzaklarında henüz keşfedilmemiş bir yıldızın kütleçekimini gerektirir. Diğeri Samanyolu Galaksisi’nin düzleminden geçen ve Güneş Sistemi ile çakışan yoğun bir galaktik diskin çekici salınımını içerir.
Karanlık Maddenin Farklı Bir Çeşidi
Randall ve Reece yeni çalışmalarında bu ikinci hipotez üzerine odaklanmıştırlar. Titreşen kuyruklu yıldızlar ya Güneş Sistemi’ne girecek ya da başka çekim kuvvetlerinin etkisinde kalarak yolundan sapacaktır. Bu konunun bilinen bazı kusurlarının giderilmesi için çalışmalar yapan Randall ve Reece normal maddenin yoğunluğunun galaktik disk üzerinde çok küçük bir etkisi olacağını düşünmüştür. Bir galaksinin şekillenmesinde ve yoğunluğunun belirli noktalarına belirli şekillerde dağılmasında, elbette galaksiyi oluşturan maddelerin büyük çoğunluğunun etkisi olduğunu söyleriz. Galaktik diskin normal madde yoğunluğunun Oort Bulutu üzerinde fazla etkili olmadığı ve sonunda evrendeki tüm maddenin yüzde 85’ini oluşturan karanlık maddenin, bu sorunun cevabı olduğu görüşünde uzlaşılmıştır. Ne yazık ki teori ve gözlemler karanlık maddenin uzayda serbestçe ya da belirli bir noktada yoğun bir şekilde bulunmak yerine, Samanyolu gibi gökadaların çevresinde küresel bir alan oluşturduklarını göstermiştir.
Karanlık maddenin (zayıf etkileşimli büyük parçacıklar olarak da bilinir, (WIMP – Weakly Interacting Massive Particle ) Oort Bulutu kuyruklu yıldızlarının Dünya’ya isabet oranını etkilediğini düşünen herkes için esas problem, karanlık maddenin sadece yer çekimi ve zayıf kuvvet yoluyla etkileşimde olmasıdır. Bu etkileşimler genellikle atom ve moleküllerle, toz ve maddenin diğer geleneksel türleri arasında elektromanyetik etkileşimi gerektiren bir disk oluşturmak için yeterince güçlü değildir. Ancak geçen yıllarda Randall ve Reece, JiJi Fan ve Andrey Katz ile birlikte kısmen karanlık madde etkileşimi denebilecek bir etkileşime giren, karanlık maddenin farklı bir türünü önerdi. Bu tür karanlık madde parçacıklarının “karanlık foton” emisyonunu içeren bir tür elektromanyetik benzeri tepkime yoluyla etkileşime girdiğini öne sürdüler. Bu dört fizikçi karanlık maddenin küçük bir kısmının, galaksilerin bilinen karanlık madde dağılımını etkilemeyen PIDM (Partially Interacting Dark Matter) parçacıkları olduğunu ve dahası PIDM parçacıklarının galaktik diskin karanlık bölgelerini oluşturmak için yeterince güçlü olduğunu savunuyorlardı.
Geniş Etkileşimli Karanlık Madde
Galaksilerin karanlık disk bölgeleri ve birbirleriyle etkileşimlerini inceleyerek hesaplamalar yapan Randall ve arkadaşları bir galaksideki tüm karanlık maddenin yüzde 5 ya da daha az bir kısmının PIDM parçacıkları olduğunu buldular. Bu da yaklaşık olarak bizim galaksimizdeki normal madde miktarıyla aynı. Bu bulgu Randall ve Reece için karanlık diskin Oort Bulutu üzerindeki etkisinin anlaşılmasında yardımcı oldu. Sonuçta onların karanlık disk senaryosunun sandıklarından çok daha etkin rol oynadığını ve salınan bir kuyruklu yıldızın Dünya’ya çarpması ile çok büyük kraterler oluşturduğunu gördüler. Üstelik basit bir oranla bunun etkisinin yaklaşık 3 kat daha fazla olduğunu hesapladılar. Bu çalışma aynı zamanda Samanyolu’nun karanlık disk yüzey yoğunluğunun parsek kare başına 10 Güneş kütlesi kadar olduğunu, toplamda ise 10 parseklik bir kalınlığa sahip olduğunu göstermektedir (1 parsek yaklaşık olarak 3,86 ışık yılı). Araştırmalar Samanyolu diskinin normal madde yoğunluğunun, parsek kare başına yaklaşık 7 Güneş kütlesi kadar olduğunu göstermiştir. Avrupa Uzay Ajansı’nın verilerine göre de Randall ve Reece’in karanlık diskinin yeterince büyük olduğunu kanıtlar nitelikte ayrıntılı tespitler elde edilmiştir.
Dinozorların yok olmasına ilişkin bir başka fikir ise Güneş’in gök cisimlerinin yoğun olduğu galaksi düzleminden geçmesi ile gaz, toz ve göktaşı bulutu ile çarpışmayı kaçınılmaz hale getirmesiydi. Bu çarpışmalar Güneş Sistemi’ni saran geniş kuyruklu yıldız halesini bozdu ve bu kuyruklu yıldızların bir kısmı yörüngelerinden çıkıp Güneş’e doğru yaklaştı. Bu da onların Dünya’ya çarpma ihtimalini artırdı.
Yeryüzündeki kuyruklu yıldız çarpışmaları araştırıldı ve sonuçlar oldukça şaşırtıcıydı. Düşen gök cisimlerinin oluşturduğu kraterlerin tahmini yaşları 30 ila 31 milyon yıl arasında değişmekteydi. Aynı zamanda bu rakam 26 milyon yıllık kitle ölümü periyotlarına da yaklaşık olarak denk gelmektedir.
Bu fikrin ve öne sürülen birçok fikrin kaynağı, keşfedilen bu karanlık madde olabilir. Ancak bilinen bir şey var ki o da göremediğimiz ve ölçümlemekte zorlandığımız karanlık maddenin evrenin işleyişini büyük ölçüde değiştirdiğidir.
Tuğba Yaşar
Marmara Üniversitesi Fizik Bölümü
Kuark Bilim Topluluğu Popüler Bilim Yayın Grubu
Kaynak:
http://physicsworld.com/cws/article/news/2014/mar/11/did-dark-matter-help-kill-off-the-dinosaurs
Image: iStock/PaulPaladin