Görünmez yıldızlar, evrenin dört bir yanında yüksek enerjili patlamalarda parçalanıyor olabilir ve yeni araştırmalar, aslında bilim insanlarının bu görünmeyen felaketleri nasıl saptayabileceklerini ortaya koyuyor.

Bir astrofizik ekibi, karanlık maddeden meydana gelen teorik devasa gök cisimleri olan ‘bozon yıldızlarının’  ömürlerinin sonuna geldiğinde neler olacağını araştırdı. Ulaştıkları netice, bir süpernovayı andıran ama görünmez olan büyük bir patlama olduğunu gösteriyor: Bu patlamayı ‘boznova’ [ing. ‘bosenova’] diye adlandırıyorlar.

Karanlık madde, evrende var olan neredeyse her galaksinin sahip olduğu kütlenin yüzde 85’inden fazlasını teşkil eden esrarengiz bir madde. Gökbilimciler mevcudiyetine dair pek çok kanıta ulaşmış olsalar dahi, tüm bu satırlar karanlık maddenin normal madde üzerindeki kütleçekimsel etkisine göre şekilleniyor. Şu ana dek karanlık maddenin mevcudiyetini farklı bir yolla saptayamadık ve hâl böyleyken, karanlık maddeyi varoluş düzlemine taşıyan parçacığın kimliği tartışılmaya devam ediyor.

Yıllardan beridir en çok rağbet gören teori, karanlık madde parçacığının ‘ağır’ olduğuna yönelikti; o, protonlar ve nötronlar gibi parçacıklardan daha ağır olmasa bile ağırdı. Ne var ki, ağır karanlık madde ile normal madde arasında gerçekleşen etkileşimleri araştırmak nafileydi. Artık kuramcılar karanlık maddenin son derece hafif olduğu modellere ilgi gösteriyorlar.

Bir fikir vermesi açısından, bildiğimiz en hafif parçacık, bir elektrondan yaklaşık 500 bin kat daha hafif olan nötrinodur. En uç modellere göre, hafif karanlık madde, bir nötrinodan milyarlarca kat daha hafif olabilir.

Şayet karanlık maddenin böylesine küçük bir kütlesi varsa, alışılmadık biçimlerde hareket edecektir. Mesela, kozmos genelinde parçacıklar gibi gezinmekten ziyade, dalgalara benzer şekilde süzülebilir. Bu dalgalar aynı zamanda ‘bozon yıldızları’ diye adlandırılan bir oluşumda yoğun kümeler halinde toplanabilirler; zira bu modellerde, karanlık madde ‘bozon’ diye anılan bir çeşit parçacıktır.

HASSAS BİR DENGE 

Bu ‘bozon yıldızları’, iki rakip kuvvetin etkileşimi aracılığıyla dengesini koruyabilir. Denklemin bir yanında kütleçekimi bulunur ve karanlık maddenin kütlesi daima yıldızı daha yoğun bir kümeye doğru çekmek ister. Buna karşın karanlık madde, kütleçekiminin etkisine direnen ve tamamen görünmez haldeki kararlı bir yıldız meydana getiren enerjiye sahiptir.

Yeni araştırmanın aktardığı kadarıyla, Bozon yıldızı yaşlandıkça ya yeni karanlık madde biriktirerek ya da diğer bozon yıldızlarıyla birleşerek ağır ağır kütle kazanabilir. En nihayetinde, yıldızın kütlesi, karanlık maddenin enerjisinin artık kütleçekiminin etkisine karşı koyamayacağı kritik bir devrilme noktasına dek yükselir ve sonunda bozon yıldızı çökmeye başlayabilir.

Bu çöküş nispeten yavaş gerçekleşir ve başlangıçta felakete dönüşecek bir şey yaşanmaz. Öte yandan, karanlık madde toplandığında, tek tek parçacıklar birbirine çarpmaya başlar, birbirlerini yok ederler ve enerjiyi serbest bırakırlar. Bu çöküşte ortaya çıkan enerji, bozon yıldızından uzaya saçılan yüksek enerjili ve yüksek hızlı parçacıklar halinde salınır. Bununla beraber, bu parçacıklar akıl almaz derecede hafif olacağı için, ölüm aşamasındaki bozon yıldızının yaydığı bir karanlık madde dalgası patlaması olarak görünürler.

Buna bir örnek olarak, normal yıldızlar süpernovalar yaratarak yok olduklarında, etrafa devasa miktarda foton, yani ışık parçacığı yayarlar; fakat fotonların kütlesi olmadığı için elektrik ve manyetizma-ışık dalgaları halinde görünürler.

Buna karşılık, araştırmacılar tarafından tarif edilen ve ‘boznova’ diye adlandırılan varsayımsal olay tam anlamıyla görünmezdir. Boznovalar kendi güneş sistemimizin yakınlarında da patlıyor olabilirler ve bunun olup olmadığını hiçbir zaman bilemeyiz.

Bir boznova patlamasını saptamanın yegâne yolu, aşırı derecede hafif olan karanlık maddeyi tespit etmek amacıyla tasarlanmış detektörler olabilir. Dünyanın dört bir köşesinde gerçekleştirilen pek çok deney hâlihazırda hafif karanlık maddeyi arıyor. Bir boznova, bu detektörlere, tıpkı bilindik bir süpernovanın bir ışık dalgası şeklinde göründüğü gibi, gökyüzündeki belirli bir yönden gelen bir karanlık madde dalgası halinde görünecektir. Artık araştırmacılar bir boznova işaretinin neye benzeyebileceğini anladıklarına göre, bu deneylerin bu geçici işaretlerin izlerini bulmasını umuyorlar.

Yazının orijinali Live Science sitesinden alınmıştır.  Gazete Duvar/ (Çeviren: Tarkan Tufan)