Karanlık Madde Nedir?
Buna dair öncelikle anlaşılabilir bir örnekleme yapalım…
Bir futbol sahasındayız ve bir topu kaleye doğru vurduğumuzu hayal edelim… Top yerden havalanır ve hedefine doğru yakınlaşır… Sonra bir an birden görünmez bir nesneye çarpmış gibi döner! Ancak sonra konumunu tekrar bulup kaleye doğru süzülmeye devam eder. Gol olmuştur ve seyirciler çılgınlar gibi sevinirler… Ama orada ne oldu öyle? İşte bu baş döndürücü bir fenomen olan karanlık maddenin nasıl davrandığını bize gösteren garip bir örnekti…
Bilim insanlarını uzun yıllardır meşgul eden karanlık madde sırlarıyla oralarda bir yerlerde aslında… Başlangıçta eksik madde olarak adlandırılan karanlık madde, ışığı emmeyen veya yaymayan ve elektromanyetik radyasyonu gözlemleyerek tespit edilmelerini imkansız kılan parçacıklara verilen addır.
Bunu şu şekilde düşünelim. Günlük yaşamımızda nesneleri nasıl görüyoruz?
Bir tür elektromanyetik radyasyon olan görünür ışık, etrafımızdaki nesnelerden sekerek gözlerimize ulaştığı için bir şeyleri görebiliriz…
Tüm gök cisimleri, görünür ışık, radyo dalgaları, gama ışınları ve diğerleri dahil elektromanyetik radyasyonla etkileşime girer. Daha da önemlisi radyasyonun etraflarında dolaşma şeklini değiştiriyorlar. Bu şekilde milyarlarca km uzakta milyarlarca saklanan uzak galaksileri tespit edebiliyoruz..
Peki ya söz konusu nesne elektromanyetik radyasyonu hiç emmiyor, kırmıyor veya yansıtmıyorsa? Bir nesnenin gerçekten orada olup olmadığını nereden bilebiliriz?
İşte bu yüzden karanlık maddeyi bulmak bu kadar zordur… Elektromanyetik radyasyonu emmediği veya yansıtmadığı için evrendeki diğer gök cisimlerinin aksine doğrudan tespit edilemez veya gözlemlenemez.
İlk futbol örneğimize geri dönecek olursak… Topa vurduktan sonra yolda bir sapma yaşadığında onu geçici olarak bir şey yolundan etmiş olduğunu anlarız! Hiçbir şey görmesek de, yolda bir şeylerin olduğunu biliriz. Bu anlatmak istediğimiz 100 yıl önce ilk olarak karanlık madde fikrinin ortaya neden atıldığının basitleştirilmiş versiyonuydu.
1930’ların başında ünlü gökbilimci Jan Oort, Güneş sistemimize yakın yıldız hareketlerini inceledi ve hareketlerinden yola çıkarak bir görünmez maddenin onların olması gereken hareketleri dışında bir harekette tuttuğunu fark etti. Güneşimizin çevresinde parlak maddenin 3 katı kadar Karanlık Madde olduğunu öne sürdü… Onu destekleyen gökbilimci Frizt Zwicky de “bazı görünmez maddelerin” varlığını öne sürdü…
Karanlık Madde Nedir? | Yeni Başlayanlar Kılavuzu!
Karanlık maddenin varlığına dair daha fazla ipucu daha sonra astronomların galaksilerin etrafında bulunan parlayan diskleri ve haleleri incelediğinde geldi… Gökbilimciler ayrıca yıldızların açıklanamayan hareketlerini inceleyerek karanlık maddenin dağılımı ile ilgili tahminlerde bulundular…
Gökbilimciler Karanlık Madde varlığını şu şekilde açıklarlar:
Newton’un yerçekimi yasasına göre bir galaksinin merkezinde dönen yıldızlar, merkezden uzaklaştıkça yavaşlar. Ancak galaksinin merkezine yakın yıldızların hızları ile çok daha uzaktaki yıldızların hızları arasında önemli bir fark olmadığını gördük. Daha yavaş dönmeleri gerektiği. Matematiksel olarak; “dolanma süresinin karesinin, çevresinde döndüğü cisme uzaklığının üçüncü kuvvetine oranı“ gibi acayip de bir formülasyonu var. Yani bu matematiksel olarak da böyleyken neden öyle olmadı?
İşte bu durum için kabul edilen en yaygın açıklama galaksilerdeki görünür maddeyi çevreleyen devasa bir karanlık madde fikridir…
Tüm Samanyolu’nu kaplayan bu madde, yıldızların yörünge hareketlerini etkiliyor. Üstelik, bu etkiyi yaratabilmesi için bilmediğimiz bu maddenin miktarının, galaksimizdeki “toplam” kütlenin yüzde 90’ı kadar olması gerekiyor. Daha başka bir ifadeyle, biz onca uğraşımıza rağmen Samanyolu’ndaki toplam kütlenin sadece yüzde 10’unu hesaplayabilmişiz. Kalan yüzde 90’ını göremiyoruz. Bilinen tüm galaksileri ve yıldızları oluşturan madde, evrenin içeriğinin yalnızca %5’ini oluşturuyor! Evrendeki maddenin büyük çoğunluğu aslında karanlık maddedir..
Peki Karanlık Madde nasıl tespit edilir?
Gökbilimciler, etrafındaki görünür gök cisimleri üzerindeki etkilerini gözlemleyerek karanlık maddeyi tespit ederler. Galaksideki yıldızların bazı açıklanamayan hareketlerinin karanlık maddeden kaynaklandığını inanılıyor. Son derece gelişmiş bilgisayarlarla oluşturulan galaksi modelleri aslında gökcisimlerinin hareketlerindeki değişimleri sentezleyerek karanlık maddeyi doğrular…
Mesela yine 1997’de Hubble uzay teleskobu tarafından çekilen bir görüntü, uzak bir galaksiden gelen ışığın, görüntünün ön planındaki başka bir bilinmeyen küme tarafından büküldüğünü gösterdi.
Gök bilimciler ön plandaki kümenin kütlesinin, kümede bulunan görünür maddenin kütlesinden 250 kat daha büyük olduğunu tahmin ettiler… Bu işte Karanlık Madde olarak tekrardan tanımlandı…
Karanlık madde hakkında fazla şey bilmediğimiz için bileşimi hakkında zayıf olan veya güçlü olan hipotezler var… Bazı bilim insanları karanlık maddenin karanlık galaksiler veya soğuk gazlar gibi uzay nesnelerinden oluştuğuna inanır… Diğerleri büyük kompakt hale nesnelerinin, kahverengi cücelerin veya karadeliklerin karanlık maddeyi oluşturduğunu düşünüyor…
Eğer karanlık madde bileşenlerini çözebilirsek evrenimizin sırlarını daha iyi çözmüş olacağız. Evrenimizin boyutunu, geçmişini veya geleceğini daha iyi çözmemize yardımcı olacak.
Karanlık madde evrenimizin en gizemli fenomenlerinden biri olmaya devam ediyor. Eğer çözersek evrenimizin nasıl evrimleştiğini bulmuş olacağız…
