Karanlık akış

Astrofizikte karanlık akış, gökada kümelerinin kendine özgü hızlarına ilişkin rastgele olmayan belirli ölçümleri açıklamak için öne sürülen tartışmalı bir hipotezdir. Fiilen ölçülen hız, Hubble yasası'nın öngördüğü hız ile ortak bir yönde akan olası küçük bir hızın toplamıdır. Bu modelde, toplu akış (İng. bulk flow) adı verilen çok büyük ölçekli ve korelasyonlu bir akışın, belirli enflasyonist kozmoloji modelleriyle ilişkili olduğu öne sürülür.

Standart kozmolojik modellere göre gökada kümelerinin kozmik mikrodalga arka planına göre hareketinin her yöne rastgele dağılması gerekir. Ancak Alexander Kashlinsky öncülüğündeki bir gökbilimci ekibi, üç yıllık Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Sondası (WMAP) verilerini kinematik Sunyaev-Zeldovich etkisini kullanarak analiz etmiş ve kümelerin, Erboğa (Centaurus) ile Yelken (Vela) takımyıldızları arasında gökyüzünde yer alan 20 derecelik bir bölgeye doğru, saniyede 600-1000 km hıza sahip "şaşırtıcı derecede tutarlı" bir akış gerçekleştirdiğine dair kanıtlar bulmuştur.

Araştırmacılar, bu hareketin evrenin enflasyon öncesindeki artık görünür olmayan bölgelerinin etkisinin bir kalıntısı olabileceğini öne sürmüşlerdir. Teleskoplar, evrenin saydamlaştığı (kozmik mikrodalga arka planının oluştuğu) Büyük Patlama'dan sonraki yaklaşık 380.000 yıldan daha önceki olayları göremezler ve bu durum, yaklaşık 46 milyar (4,6×10) ışık yılı uzaklıktaki parçacık ufkuna karşılık gelir. Bu hipotezde net harekete neden olan madde bu mesafenin dışında olduğundan, bir anlamda bizim görünür evrenimizin de dışında kalacaktır; fakat yine de geçmiş ışık konimiz içinde yer alacaktır.

Bu araştırmanın sonuçları Astrophysical Journal Lettersın 20 Ekim 2008 tarihli sayısında yayımlandı.

2013 yılında Planck uzay teleskobundan elde edilen veriler, bu ölçekte bir "karanlık akış"a dair hiçbir kanıt göstermemiş ve hem görünür evrenin ötesine uzanan kütleçekimsel etkilere hem de bir çoklu evrenin varlığına ilişkin kanıt iddialarını geçersiz kılmıştır. Bununla birlikte 2015 yılında Atrio-Barandela ve meslektaşları, hem Planck hem de WMAP verilerini kullanarak karanlık akışın varlığını destekleyen bulgular elde ettiklerini iddia etmişlerdir. Makalede, kanıtları daha da güçlendirmek amacıyla Planck küme örnekleminin tamamından yararlanacak daha kapsamlı bir analizin hazırlık aşamasında olduğu belirtilmiş; ancak ekip o zamandan beri bu konuda başka bir makale yayımlamamıştır.

 Konum 
küçükresim|upright=1.4|sağ|Samanyolu'nun ötesindeki gökadaların panoramik görünümü. Görüntünün sağ alt köşesindeki uzun mavi ok, Samanyolu diskinin yakınlarında yer alan Cetvel Kümesi ve Büyük Çekici'yi göstermektedir.
Karanlık akışın Erboğa ve Suyılanı (Hydra) takımyıldızları yönünde aktığı belirlenmiştir. Bu yön, ilk olarak 1973'te keşfedilen bir kütleçekimsel gizem olan Büyük Çekici'nin yönüyle örtüşmektedir. Fakat Büyük Çekici'nin çekim kaynağının, Dünya'dan yaklaşık 250 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan ve Cetvel Kümesi adı verilen devasa bir gökada kümesinden kaynaklandığı düşünülmekteydi.

Mart 2010'da yapılan bir çalışmada Kashlinsky, 2008'deki çalışmasını 3 yıllık sonuçlar yerine 5 yıllık WMAP sonuçlarını kullanarak genişletmiş ve gözlemlenen gökada kümesi sayısını 700'den iki katına çıkarmıştır. Ekip ayrıca küme kataloğunu, farklı uzaklık aralıklarını temsil eden dört "dilime" ayırmıştır. Daha sonra her dilimdeki kümeler için tercih edilen akış yönünü incelemişlerdir. Çalışmada, bu yönün büyüklüğü ve kesin konumu bazı değişkenlikler gösterse de dilimler arasındaki genel eğilimlerin dikkate değer bir uyum sergilediği sonucuna varılmıştır. Kashlinsky, "Bu eksen boyunca bir hareket saptıyoruz, fakat mevcut verilerimiz kümeler bize yaklaşıyor mu yoksa bizden uzaklaşıyor mu sorusunu istediğimiz kesinlikte yanıtlayamıyor." demiştir.

Ekip, şimdiye kadar bu etkiyi 2,5 milyar ışık yılı uzaklığa kadar kataloglamış ve bu kataloğu mevcut mesafenin iki katına kadar daha da genişletmeyi ummaktadır.

upright=2.7|küçükresim|center|Karanlık akış. Renkli noktalar dört farklı uzaklık aralığındaki kümeleri temsil ederken, kırmızıya çalan renkler daha büyük bir mesafeyi belirtmektedir. Renkli elipsler, ilgili renkteki kümelerin toplu hareket yönünü göstermektedir. Ayrıca her bir uzaklık diliminden temsili gökada kümesi görüntüleri de görselde yer almaktadır.

 Eleştiriler 
Astrofizikçi Ned Wright, çalışmaya cevaben çevrim içi bir yazı yayımlayarak kullanılan yöntemlerin kusurlu olduğunu savunmuştur. Makalenin yazarları ise buna karşılık bir açıklama yaparak eleştirinin büyük ölçüde geçersiz olduğunu belirtmiştir.

Ryan Keisler tarafından yapılan daha güncel bir istatistiksel çalışma, karanlık akışın fiziksel bir fenomen olma ihtimalini dışladığını iddia etmektedir. Keisler'e göre Kashlinsky ve ekibi, kozmik mikrodalga arka planının (CMB) birincil anizotropilerinin önemini yeterince dikkate almamıştır.

Bazı bilim insanları ise bu etkinin, bir kardeş evrenden ya da uzay-zamanın gözlemlenebilir evrenden temelde farklı olan bir bölgesinden kaynaklanabileceğini öne sürmüştür. Aralarında 3 milyar ışık yılı kadar uzak olanların da bulunduğu 1.000'den fazla gökada kümesine ait veriler ölçülmüştür. Alexander Kashlinsky, bu ölçümlerin evrenin istikrarlı akışının açıkça istatistiksel bir anormallik olmadığını gösterdiğini iddia etmektedir. Kashlinsky şöyle demiştir: "Bu noktada bunun ne olduğunu anlamak veya onu sınırlandırmak için yeterli bilgiye sahip değiliz. Sadece kesin olarak söyleyebiliriz ki çok uzaklarda bir yerlerde dünya, bizim yerel olarak gördüğümüzden çok farklı. Bunun 'başka bir evren' mi yoksa farklı bir uzay-zaman dokusu mu olduğunu bilmiyoruz." Laura Mersini-Houghton ve Rich Holman, hem başka bir evrenle etkileşimi içeren teorilerde hem de CMB'nin referans çerçevesinin evrenin genişlemesinin referans çerçevesiyle çakışmadığı durumlarda bazı anizotropilerin öngörüldüğünü gözlemlemişlerdir.

2013 yılında, Avrupa Uzay Ajansı'nın Planck uydusundan elde edilen verilerin karanlık akışın varlığına dair istatistiksel olarak anlamlı hiçbir kanıt göstermediği iddia edilmiştir. Ancak Planck işbirliğinin bir üyesi olan Fernando Atrio-Barandela tarafından yapılan bir başka analiz, verilerin WMAP'in önceki bulgularıyla tutarlı olduğunu öne sürmüştür. Mersini-Houghton'ın, Planck sonuçlarının çoklu evrenin varlığını desteklediğini iddia etmesiyle birlikte, popüler medya bu fikre ilgi göstermeye devam etmiştir.

 Ayrıca bakınız 
 Büyük Çekici
 Shapley Süperkümesi

 Kaynakça 

 Dış bağlantılar 
 Mysterious New 'Dark Flow' Discovered in Space, Space.com
 Hints of structure beyond the visible universe, New Scientist, 10 Haziran 2008
 Galaxies on the move: Scientists detect a mysterious flow of galactic clusters, Science News, Cilt 174, s. 12, 25 Ekim 2008. 
 Dark flow: Proof of another universe?, New Scientist, 23 Ocak 2009
 New Proof Unknown Structures Tug at Our Universe, National Geographic, 22 Mart 2010
 The peculiar velocity field: constraining the tilt of the Universe
 Tsagas, C.G. (2011). "Peculiar motions, accelerated expansion, and the cosmological axis". Physical Review D. 84: 063503.

Kategori:Büyük Çekici
Kategori:Egzotik maddeler
Kategori:Gök mekaniği