Evrendeki beşinci temel kuvvet bulunabilir

Potansiyel olarak dünyaya çarpma tehlikesi olan asteroid Bennu’yu izleyen NASA’nın OSIRIS-REx görevinde toplanan verilerle yeni bir çalışma yapıldı. 

Communication Physics’te yayınlanan çalışma, kütle çekim etkileşimlerini değiştirebilecek teorik kuvvetler olan “beşinci kuvvetin” varlığını araştırmak için yeni yollar açtı. 

OSIRIS-REx misyonunda, NASA’nın Dünya’ya yakın karbon açısından zengin bir asteroid 101955 Bennu’yu ziyaret ederek örnekler toplandı. Eylül 2023’te Dünya’ya ulaştırılan bu örneklerin, bilim insanlarının Güneş Sistemi’nin oluşumu ve evrimi, gezegenlerin ilk oluşum aşamaları ve Dünya’da yaşamın temelini oluşturan organik bileşiklerin kökeni hakkında daha fazla bilgi edinmesine yardımcı olması bekleniyor. Ana görevin tamamlanmasının ardından uzay aracının, OSIRIS-APEX adıyla 99942 Apophis asteroidine yakın bir geçiş yapması planlanlanıyor.

Beşinci kuvvetin peşinde

Özellikle, Bennu, yaşam için gerekli organik moleküllerde anahtar bir element olan ve Dünya’nın oluşumundan önceki maddenin temsilcisi olan bozulmamış karbonlu materyalin mevcudiyeti nedeniyle seçildi.

OSIRIS-REx’ten gelen veriler, araştırmacıların kütle çekim teorilerini ve potansiyel beşinci kuvveti test etmelerine olanak sağladı. Bennu’nun yörüngesini inceleyerek bilim insanları yeni fiziğe işaret edebilecek anormallikler arıyorlar. 

Çalışmaya 2004’ten beri yakından izlenen asteroid Apophis de dahil edildi. Bulgular, beşinci bir kuvvet varsa, asteroidlerdeki kütle çekim kuvvetlerini etkileyen ultra hafif bozonların bu kuvvete sebep olabileceğini öne sürüyor.

Ultra hafif bozon gibi yeni bir parçacık, kozmolojik ve astrofiziksel gözlemlerle güçlü bir şekilde önerilen ancak henüz genel çerçeveye dahil edilmemiş olan karanlık madde ve karanlık enerjiyi içerecek şekilde Standart Model’in bir uzantısını temsil edebilir. 

New Mexico’daki Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’ndan astrofizikçi Yu-Dai Tsai, Bennu’yu takip ederek verileri yorumlamanın, evrenin teorik temellerine ilişkin anlayışımıza katkıda bulunma potansiyeline sahip olduğunu ve fizik, yer çekimi ve karanlık maddeye ilişkin Standart Model anlayışımızı potansiyel olarak yenileyebileyeceğini söylüyor.

Standart model nedir?

Parçacık fiziğinin Standart Modeli, evrendeki bilinen dört temel kuvvetten üçünü tanımlayan ve bilinen tüm temel parçacıkları sınıflandıran teori. Dördüncü kuvvetse yer çekimi. Standart Model, atom altı parçacıkların özellikleri ile aralarındaki etkileşimlerine ait gözlenebilir nicelikleri büyük hassaslıkta tahmin edebilen bir kuram. 

Asteroit izleme, Newton’un ters kare yasasının geçerliliği gibi yerçekimi teorilerini test etmek için kullanılabilir. Aslında, doğada yeni bir ultra hafif alan varsa, böyle bir alanın “beşinci kuvvet” olarak hareket etme ve daha büyük cisimlerin yörüngelerini değiştirme kabiliyeti nedeniyle yerçekimi yasaları değişebilir. Diğerlerinin yanı sıra, bu hafif parçacıklar karanlık madde ve karanlık enerji için doğal adaylar ve sicim teorisinde her yerde görünürler.

Sicim teorisi, parçacık fiziğinde, kuantum mekaniği ile Einstein’in genel görelilik kuramını birleştiren bir teori. “Sicim” adı, klasik yaklaşımda “sıfır boyutlu noktalar” şeklinde tarif edilen atomaltı parçacıkların, aslında “bir boyutlu ve ipliksi varlıklar” olabileceği varsayımına dayanır.

Bennu’nun Güneş etrafındaki yörüngesinin kapsamlı uzun vadeli takibinde yakalanan son derece hassas ayrıntılar, ölçülemeyecek kadar ince olan varsayımsal kuvvetlerin son derece ince etkilerinin aktivitesini ortaya çıkarma potansiyeline sahip olduğu düşünülüyor.

Kaynak: Nature