Plazma fazındaki gazlar kütle çekiminden etkilenir mi?

Kısa cevap: Evet, kesinlikle etkilenirler.

Biraz daha teknik bir sisteme oturtalım. Plazma dediğimiz şey en temel haliyle iyonize olmuş bir gazdır. Normal bir gazdaki atomların elektronları koparılmış, ortamda serbestçe gezinen elektronlar ve pozitif yüklü iyonlar çorbası oluşmuştur. Bu parçacıkların her birinin kütlesi vardır ve kütlesi olan her şey kütle çekiminden etkilenir.

Benim laboratuvarda gün boyu optik masalarda yönlendirmeye çalıştığım fotonlar gibi durgun kütlesi sıfır olan parçacıklar bile genel görelilik gereği uzay zaman eğriliğinden etkilenirken, elektron ve proton gibi kütleli parçacıkların yerçekiminden kaçması düşünülemez. Tabii fotonun yanında kütle açısından her şey devasa kalıyor, orası ayrı.

Ancak burada çok önemli bir detay var. Plazma yüklü parçacıklardan oluştuğu için elektromanyetik kuvvetlerin mutlak hakimiyetindedir. Kütle çekimi ise evrendeki temel kuvvetlerin açık ara en zayıfıdır. Biz fiber optik ve lazer araştırmalarında bazen yüksek güçlü lazerlerle havayı iyonize edip minik plazma kıvılcımları yarattığımızda, bu kıvılcımın yerçekimine yenilip masaya düşmesini beklemeyiz. Plazmadaki parçacıkların elektriksel etkileşimleri ve ısıl hareketleri o kadar büyüktür ki, kütle çekimi formüllerde sadece ihmal edilen bir parametre olarak kalır.

Fakat ölçeği kozmik boyutlara, örneğin yıldızlara taşırsanız kurallar değişir. Güneş devasa bir plazma topudur. Merkezdeki nükleer füzyonun yarattığı inanılmaz dışa dönük gaz ve radyasyon basıncını dizginleyen, o milyarlarca tonluk iyonize gazı uzaya saçılmaktan kurtaran tek güç kütle çekimidir.

Özetle kütle çekimi plazmaya da etki eder. Sadece laboratuvar ölçeğindeki küçük hacimlerde elektromanyetik kuvvetlerin gürültüsü arasında pek söz hakkı bulamaz.