Karanlık madde hakkında bilinmeyenler

Herkese açık bir havada gece kafanızı kaldırıp yukarı baktığınızda ne görüyorsunuz? Yıldızlar, ay ve koyu maviye kaçan, karanlık diye betimleyeceğimiz uzay boşluğu değil mi? İşte bugüne kadar insanların boşluğuna ve büyüklüğüne inanamadığı bu karanlık yapının gizemini ortaya çıkarmaya çalışacağız.

Gözlemleyebildiğimiz evrenin %80 oranındaki bölümü bilim insanlarının doğrudan tanımlayamadığı ve gözlemleyemedikleri bir madde ile kaplı ve biz ona karanlık madde adini verdik. Onu anlatmadan önce bile adından dolayı bazı çıkarımlar yapabilirsiniz. Karanlık madde olarak tanımladığımız bu tuhaf dünya dışı madde, enerjiyi ve ışığı yaymaz. aymadığı için de onu gözlemleme şansımız yok.

Peki o zaman bilim insanları var oldugunu kanıtlayamadığımız karanlık maddenin neden evrenin en büyük parçası olduğunu düşünüyor? Bu videodan önce Dünyanın gelmiş geçmiş en iyi fizikçilerinden biri olan ve bu tarz şeylerin gündeme gelmesini sağlayan bilim insanı albert einstein’ın genel ve özel görelilik kuramını  işlediğimiz videomuzu mutlaka izleyin.

izledikten sonra eminiz ki bu maddeyi daha iyi anlayacaksınız Öncelikle şunu unutmayın: Karanlık madde, astrofizikte, elektromanyetik dalgalarla etkileşime girmeyen, varlığı yalnız diğer maddeler üzerindeki kütle çekimsel etkisi ile belirlenebilen maddelere denir. Evrenimizdeki galaksilerin, yıldızların ve gezegenlerin harika uyumundan ve birbirleriyle girdikleri çekim kuvvetlerinin muazzam oranından daha önce bahsetmiştik.

Bigbang teorisini kabul etmiş fizikçiler, bunca gök cisminin birbiriyle olan uyumunu olabildiğince açıklamaya çabalamıştır. İşte bu imkansız gibi görünen yörüngeler, başarılı dönüşler, o kadar kusursuzlardır ki, bilim insanları “hiç bir şey bu kadar kusursuz olamaz” diye düşünmek zorunda kalmışlardır. Bunu düşünürken de kendilerine sordukları ilk soru şu oluyor: “Gözlemlenebilir maddelerin yarattığı yerçekimi onları bir arada tutamaz. Bu sistemin mutlak bir şekilde parçalanması gerekir.”

20. yüzyılın bilim dünyası, evrenin gözle görülebilenden daha fazla madde içerdiği varsayımını hep dile getirmiştir. Bunu daha fazla düşünmemizi sağlayan isimlerin başında gelen ise kesinlikle Albert Einstein'ın ta kendisidir. Elimizde gözle görülür, tespit edilmiş bir kanıt olmamasına rağmen, her geçen gün olasılıklar artıyor ve gerçekleşen güçlü deneyler, karanlık maddeyi bir fenomen olmaktan çıkarıp hayatımızın bir parçası yapmaya aday. Normal maddenin aksine, karanlık madde elektromanyetik kuvvetle etkileşime girmez. Bu ışığı emmediği, yansıtmadığı ve yaymadığı anlamına gelir.

Bu da şu anki teknoloji altyapımızla onu doğrudan tespit etmemizi imkansız kılar. Fakat büyük araştırmalar, karanlık maddenin varlığını bir çok farklı şekilde ortaya çıkarmak için halen devam etmekte. Birincisi gökcisimlerinin, içinde bulundukları galaksilerin merkezleri etrafındaki dönme hızlarının galaksilerin merkezine olan mesafeye bağlı olarak değişiminin açıklanabilmesi için sadece ışıkla etkileşen madde miktarı yeterli olmuyor. bu şu demek Galaksinin merkezi, dış çeperinden daha hızlı dönüyor, Tıpkı karıştırdığınız çay bardağı gibi Ortada kaşığın döndüğü yer daha hızlı dönerken, sıvının bardağa değen dış çeperi daha yavaş döner. Kayıp kütle problemi olarak adlandırılan bu durumun sebebinin karanlık madde parçacıkları olduğu düşünülüyor.

Karanlık maddenin varlığına işaret eden bir diğer gözlemsel olgu, ışığın uzayda bükülmesi ile ilgili. Genel görelilik kuramı kütlenin uzayı eğdiğini söyler. Işık ışınlarının uzayın eğriliğinden etkilenmesi, bazı gökcisimlerinin olduğundan daha büyük görünmesine neden olur. Merceklerin nesneleri olduğundan daha büyük göstermesine benzediği için , kütleçekimsel mercekleme olarak adlandırılan bu olgu sayesinde bir sistemin sadece geometrisini inceleyerek içerdiği kütle miktarı hesaplanabilir.

galaksilerle ile ilgili gözlemler de karanlık maddenin varlığına işaret ediyor. Örneğin Abell 2009 gökada  kümesindeki karanlık madde miktarının Güneşin kütlesinin 1014 katından daha fazla olduğu hesaplanıyor. Karanlık madde elle tutulur gözle görülür bir şey olmadığı için teorik ve astro fizikçilerin anlatmakta ve kanıtlamakta zorlandığı bir madde olmuştur. Ve bu yüzdendir ki 1932 ve 1933 yılında Fritz Zweicky tarafından öne sürüldüğünde tüm dünya bunun bir saçmalık olduğunu düşünmüştü.

1970 yılında Vera Rubin de “sarmal galaksi eğilimleri tezini” kanıt olarak sunmuş fakat onu da, fikirlerini de, kimse ciddiye alınmamıştır. Onlarca yıl sonra, bugün hemen hemen tüm astrofizikçiler karanlık maddenin varlığını kabul ederler. Ağustos 2006'da yayınlanan, 150 milyon yıl önce gerçekleşmiş olan iki galaksi kümesinin çarpışmasına dair gözlem, karanlık maddelerin varlığına dair daha somut bir kanıt oluşturmuştur. Çarpışma sırasında sıcak gazlar arasında bir etkileşim olmuş ve daha sonra merkeze yaklaşmışlardır. Gökadalar ve karanlık madde etkileşime girmemiş ve merkezden uzak kalmışlardır.

Karanlık maddenin, evrenin en derinliklerine kadar yayılan ve görünmeyen bir madde olması onu daha da gizemli hale getiriyor. Peki bu karanlık maddeye tahmini olarak benzeyen hiçbir madde dünyamızda bulunmuyor mu? Bilim insanlarının evrende yakından tanığımız baryonik maddeye benzettikleri birkaç nokta bulunmaktadır. Aslında evren modellerimiz, şimdiye kadar gözlemlediğimizle kıyaslandığında, iki kat daha fazla normal maddenin var olması gerektiğini de gösteriyor. Yani karanlık madde ve karanlık enerji gizemlerinin yanı sıra, bir de kayıp normal madde gizemi söz konusu.

Şimdi ise, bu kayıp maddenin tam olarak modeller üzerinden tahmin edildiği yerde, komşu galaksiler arasında köprü kuran kozmik dokunun hassas noktalarında saklı olduğuna dair ilk somut delile sahibiz. Birbirlerinden bağımsız olarak araştırmalarını sürdüren iki ayrı bilim ekibi tarafından, galaksileri birbirlerine bağlayan parçacıkların varlığına ilişkin kanıta ulaşıldı. 2015 yılında Avrupa Uzay Ajansı’nın Planck uydusu, gözlemlenebilir evren boyunca bu büyük etkinin bir kısmını haritalandırmıştı. Galaksiler arasındaki gaz filamanları çok hafif olduğundan, ürettikleri loş parçalar Planck’ın haritasında direkt olarak görünmüyordu.

Fakat gelişen teknoloji ve yeni tekniklerle artık onları görebiliyoruz. Bu önemli buluş karanlık madde’nin var olduğunu savunanlar için oldukça sevindirici bir haber olsa da daha yapılacak ve araştırılacak çok şey var. Ne kadar karanlık enerji olduğunu biliyoruz, çünkü bunun evrenin genişlemesini nasıl etkilediğini biliyoruz. Bunun dışında tam bir gizem. Ama bu önemli bir gizem.

Evrenin kabaca %68'inin karanlık enerji olduğu ortaya çıkıyor. Karanlık madde yaklaşık %27'dir. Geri kalanı - Dünyadaki her şey, tüm enstrümanlarımızla gözlemlenen her şey, tüm normal madde - evrenin% 5'inden daha azı eder. Aslında belki de "normal" maddeye normal dememeliyiz, çünkü evrenin çok küçük bir kısmını   oluşturmaktadır. Büyük Patlama'nın ardından evren dışa doğru genişlemeye başlamıştır.

Bilim insanları başta bu enerjinin tükenip yer çekiminin nesneleri kendine çekmesi gibi yavaş yavaş kendi içine çekileceğini düşünmüşlerdi. Fakat süpernovalar üzerine yapılan araştırmalar gösterdi ki evren, sanılanın aksine, geçmiştekinden daha hızlı genişlemektedir. Evrenin kütle çekiminin üstesinden gelebilmesinin tek ihtimali ondan daha büyük bir enerjiye sahip olmasıdır. Bu da karanlık enerjidir.

Daha fazlası için ne yazık ki beklemek gerek. Karanlık maddeyi buluna kadar bilimle kalın!