Kozmik enflasyon…, yani, “şişme”…Büyük Patlamadan (Big Bang) hemen sonra başladığı düşünülen astrofizik olayı…
Bilim insanları, bunun nasıl gerçekleştiğini anlamaya çalışıyor… Bu sahada önemli adımlar atılsa da, hâlâ bilinmeyenler mevcut…
Fraser Cain, universetoday.com’da, 30 Mayıs 2017 tarihinde yayımlanan sunumunda (ve yazısında) bu konuya ışık tutmuş…
Bu konuda bazı karşı görüşler olsa da, esas itibariyle, Büyük Patlamayla (Big Bang) başladığı varsayılan Evrenin, milyarlarca yıldan beri “şişmekte” olduğunun belirlenmesi bilim tarihinin en büyük keşiflerinden biri sayılıyor… Bir anda ortaya çıkan “sürekli madde dünyası”, bu başlangıç tarihinden beri genişlemekte… (Burada ifade edilen “genişleme”yi bir balonun şişmesi gibi düşünmek uygun olur…)
Bilim insanları, Kozmik Artalan Işımasını (Cosmic Microvawe Background-CMB) Büyük Patlamanın Evrende bıraktığı bir “sada” olarak kabul ediyor…! Evrenin şişmekte olduğu ölçümlerle de ispatlanmış durumda… Zamanda geriye gidildiğinde, Evrenin çok küçük, çok sıcak ve çok yoğun bir ortam olduğu sonucuna varılıyor… Zamanlama olarak, Büyük Patlamaya ne kadar yaklaşılırsa, her şey birbirine daha yakın konumda…her şey çok daha sıcak…!
Bilim insanları, Büyük Patlamadan 380 000 yıl sonraki ana ulaşıldığında, tüm (küçük) Evrenin çok sıcak olması sebebiyle, atomların iyonize halde olduğunu hesaplıyor… (Elektronların atomlardan kopup, uzaklaştığı, atomun bütünlüğünün kaybolduğu bir durum…)
Zamanın başlangıcına doğru biraz daha gidildiğinde, atom çekirdeklerinin henüz oluşamadığı, proton ve nötronların serbestçe dolaştığı bir ortama gelinir… Daha da geriye gidildiğinde ise kuarklar ortalıkta…!
Bundan daha gerisi, bilim insanları için bir soru işareti… Evrenbilimcilerin “tekillik” (singularity) adı verdikleri, sonsuz yoğun (ve sonsuz küçük) bir ortam…
Evrenin her yönünden algılanan artalan ışımasının, Evrenin, ışığın yolculuğuna başlamasına ortam sağlayacak kadar, soğuduğu bir zamanın işareti olduğu düşünülüyor… (Daha öncesi, bir benzetme olarak, Güneşin içinde oluşan ışığın, Güneşi henüz terkedemediği bir ortam…!) Evrende, her yönde yayılan bu radyasyonun sıcaklığının, her yerde hemen hemen aynı olduğu belirlendi…
Evrenin farklı bölgelerinden Dünyaya / Gözlem araçlarına ulaşan radyasyonun sıcaklığının birbirine çok yakın olması, Bilim İnsanlarına, bunların, Evrenin ömrü olarak hesaplanan 13.8 (13.82 ?) milyar yıl önce, birbiri ile temas ediyor olması gerektiğini düşündürdü… (Aralarındaki ısı transferi sıcaklıkları eşit kılmış olmalıydı…!) Ancak, Evrenin farklı bölgelerinin birbiriyle temas etmesi / karışması için fırsatı hiçbir zaman olamadı…
Bu büyük probleme bir çözümü, 1980’de, İngiliz Fizikçi Alan Guth bir çözüm önerdi… Evren, Büyük Patlamayı takiben, şişmekteydi…! Bilim insanlarının hesaplamalarına göre, Evren, Büyük Patlamadan 10^-36 (on üzeri eksi otuzaltı) saniye sonra şişmeye başladı… 10^-32 saniye sonra hacmi 10^26 kat büyüdü…!
Hesaplamalara göre, şişmenin başlamasından önce, gözlenebilir Evren bir atomdan daha küçüktü… İlk şişme sürecinde yarıçapı 0.88 milimetreye ulaştı… Bugün, Evrenin çapının 93 ışık yılı kadar olduğu hesaplanıyor…
Evrenin şişmesi konsepti, daha sonra, bilim insanları Andrei Linde (kutlama için şampanyayı erken açan…!), Paul Steinhardt, Andy Albrecht ve diğerleri tarafından daha da geliştirildi…
Evrenbilim dünyası, “şişme” teorisinin Büyük Patlama Teorisinin bazı problemlerine çözüm getirdiğini düşünüyor… Bunlardan ilki “Evrenin düz olması problemi” (flatness problem)… Uydularla gerçekleştirilen ölçümlerde, Evrende yolculuk edecek paralel çizgilerin, bu yolculukları boyunca paralel kalacağı belirlendi…! Büyük Patlama teorisi altında ise, Evrenin eğiminin (curvature) zamanla büyüyeceği ileri sürülmekteydi…
Büyük Patlama Teorisine göre, Evrende çok sayıda ağır ve kararlı “monopol”ler, tek kutuplu manyetik parçacıklar mevcut olmalıydı… Evrenin şişmesi onları, bugün belirlenemeyecek kadar, birbirinden uzaklaştırdı; seyreltti (dilute)…
Big Bang ve Gravitasyon dalgaları.
(Kaynak: bicepkeck.org/universetoday.com)
Bilim insanları, bugünlerde, Evrenin başlangıcında ortaya çıkan ve Kara Delikler gibi büyük kütleli cisimlerin çarpışmalarıyla ortaya çıkabileceği düşünülenlerden farklı olan Gravitasyon dalgalarını belirlemeye çalışmakta…
Bilim insanları, Evrenin şişme periyodunun yansımaları olarak kabul edilen ve “Primordial gravitational waves” olarak adlandırılan bu dalgaların, CMB’den yayılan ışığın, teorik olarak, polarizasyonu veya oryantasyonu sayesinde belirlenebileceğini düşünüyor…
Işıktaki olası polarizasyonu belirlemek için, Güney Kutbundaki BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) ekipmanını kullanan bir araştırma grubu, 2014’te, bu keşfi gerçekleştirdiğini duyurdu… Kozmik şişme olayı gerçekten yaşanmıştı…! (Bu duyuru, Prof. Andre Linde’nin şampanyayı erken açmasına sebep olmuştu…!)
Ancak, Planck Uzay Teleskobu’nu kullanan ikinci bir araştırma grubu, BICEP2 grubunun gerçekleştirdiği keşfin Samanyol’nda mevcut tozlardan kaynaklanmış olduğunu ileri sürdü… Bu gelişme üzerine, BICEP2 grubu, “keşif iddiasını” geri çekmek zorunda kaldı…
Halen, başta BICEP2 ve Planck araştırma grubu olmak üzere, “South Pole Telescope” ve diğer araştırma grupları, farklı frekans aralıklarında, bu konudaki araştırmalarını sürdürmekte…
Bilim insanları, doğrulanabildiği taktirde, kozmik şişmenin en önemli sonuçlarından birinin Evrenin tek olmayıp, “çoklu” (multiverse) Evrenlerden sadece biri olacağını söylüyor…!
Evrenin şişmesinin “babası” sayılan Alan Guth, “tek-Evren” modelini oluşturmanın “çoklu-Evren” modeli oluşturmadan daha zor olduğunu söylemiş…! Çoklu Evrenin izleri CMB’de (belki de CMB’lerde…) saklı olabilir…
Frase Cain, Nobel Ödüllerinin araştırmacıları beklediğini söylüyor…!
Yararlanılan Kaynaklar:
https://www.universetoday.com/135791/cosmic-inflation-quest-understand-earliest-universe/
