Süper bilgisayar karanlığın peşinde

Yıldızlar, gezegenler ve nebulalar… Şu anda evrende "görülebilen" ve bildiğimiz geleneksel maddeler evrenin sadece yüzde 15'ini oluşturuyor.

Fizikçiler, evrenin geri kalanının neden oluştuğu sorusuna yanıt bulmak için yaptıkları çalışmada, en gelişmiş bilgisayarlarla hesaplamalar yapıyor ve bunun dışındaki maddelerin nerelerde bulunabileceğini araştırıyor.

Almanya'da bilim insanları, kuantum renk dinamiğindeki kuvvetli CP sorununu çözmek için 1977 yılında öne sürülen kuramsal temel parçacık Axion'u "kayıp madde" için olası bir aday olarak araştırmaya başladı.

Nature dergisinde yayınlanan araştırmanın uzmanlarından Dr. Andreas Ringwald, "Axion konusunda iyi olan şey ise onun karanlık madde sorununu çözmek için keşfedilmemiş olması. Başlangıçta tamamen farklı bir neden için öne sürülmüştü. O dönem, altı yıl kadar sonra, insanlar bunun karanlık madde için bir aday olabileceğini fark etti. Çok güçlü bir aday çünkü onu insanlar inşa etmedi” şeklinde konuştu.

Eğer Axion gerçekten varsa, muhtemelen çok sayıda oldukları ve çok düşük bir kitleye sahip oldukları düşünülüyor.

Ringwald, "Eğer bu kadar küçük bir kütleye sahipseler, o zaman etrafımızda her yerdedirler. Tamamen Axion'lardan oluşan bir banyo içerisinde olabiliriz ancak bizle o kadar zayıf bir etkileşimde bulunuyorlar ki o yüzden her şey şeffaf görünüyor gibi” dedi.

Ringwald, "Onları hissetmememizin nedeni bu ancak onlar foton ve elektronlarla da çok zayıf iletişimde bulunuyorlar. Eğer bu ufaklıkların kütlesini bilseydiniz, onlarla deney yapabilirdiniz” ifadelerini kullandı.

Aradıkları maddenin net olarak kütlesi bilinmediği için bilim insanları deney yapmakta zorlanıyor. Bu samanlıkta iğne aramaya benzetiliyor. Bir Axion'un çok küçük olduğunu bilmek tam olarak yeterli olmuyor.

Bu nedenle Ringwald, bir Axion'un yaklaşık ne kadar büyük olabileceği konusunda bir tahmin yaparak çalışmaya başladıklarını kaydetti.

Bu araştırmanın sadece Almanya'nın Jülich Araştırma Merkezi'ndeki JUQUEEN adlı süper bilgisayar yardımıyla yapılabileceği düşünüldü.

Jülich'teki araştırmalar sonucunda Axion'ların karanlık maddenin büyük bir kısmını oluşturduğu ve bir elektrondan on milyarlarca kez daha hafif oldu sonucuna varıldı.

Buna göre, evrenin her 1 santimetrekaresinde 10 milyon karanlık madde bulunuyor olabilir. Ancak karanlık madde eşit olarak bulunmuyor. Örneğin Samanyolu Galaksisi'nde santimetrekare başına 1 trilyon Axion bulunabileceği kaydediliyor.

Karanlık maddenin varlığına ilişkin en önemli kanıt, sadece görülebilen maddenin yerçekimi kuvvetiyle tutulamayacak kadar hızlı dönen galaksilerde yapılan gözlemler gösteriliyor.