içinde

Karanlık Madde ve Karanlık Enerji

Karanlık Madde ve Karanlık Enerji

İçinde bulunduğumuzun evren hakkında birçok soruya sahibiz. Her geçen gün daha ileriye gidip sorularımıza yanıtlar arasak da evrenin çok küçük bir kısmı hakkında bilgi sahibiyiz. Henüz evrenin her köşesini gözlemleyebilmek için yeterli teknolojimiz yok. Bu teknolojiyi sağlamış olsak bile önümüzde iki büyük problem durmakta: karanlık madde ve karanlık enerji.

Bizim bildiğimiz maddeler elektronlar, protonlar ve diğer atomaltı parçacıklardan oluşmakta. Günümüze kadar yürüttüğümüz bütün deneyler, ortaya koyduğumuz yasalar, temel olarak bu parçacıkları kabul etmekte. Fakat evrende tam olarak ne olduğunu bilmediğimiz ve açıklayamadığımız şeyler de var. 

Bir evren çizimi

Gözlemleyebildiğimiz evrene baktığımızda sadece yaklaşık olarak %4’ünün bizim alışık olduğumuz, doğrudan gözlemlenebilecek madde olduğunu görüyoruz. Evrende bulunan kütleçekimsel kuvvetleri incelediğimizde, evrenin geriye kalan kısmının %22’sini karanlık madde, %74’ünü ise evrende yayılmış olarak bulunan karanlık enerji oluşturmakta. Bu maddelere karanlık ismini verme nedenimiz ise bu maddelerin, evrende bildiğimiz hiçbir maddeyle etkileşime girmemesinden kaynaklı. Işıkla bile bir etkileşimi olmayan bu maddeleri direkt olarak gözümüzle görmemiz imkânsız fakat yapılan incelemeler var olduklarını göstermekte. 

Karanlık Madde 

Karanlık madde, tanımı itibariyle hiçbir elektromanyetik dalgayla etkileşime girmeyen ve yalnızca maddeler üzerindeki kütleçekimsel kuvvetleri ile gözlemlenebilen maddelerdir. Işığa yani fotonlara dahi bir tepki vermemeleri elimizde bulunan teknolojiyle gözlemlenmelerini imkânsız kılmakta. 

Karanlık madde hakkında ilk fikirlerin çıkması 1932’ye dayanmakta. İlk olarak 1932 yılında Hollandalı gökbilimci Jan Hendrik Oort ve 1933 yılında ise İsviçreli astrofizikçi Fritz Zwicky karanlık maddenin varlığını öne sürdü. Fakat bu gözlemler uzun yıllar boyunca dikkate alınmadı. Karanlık maddenin varlığıyla ilgili en önemli kanıt ise 1970’li yıllarda Amerikalı astronom Vera Rubin ve arkadaşları tarafından ortaya kondu. Gök ada dönme eğrileri adını verdikleri bir grafik ortaya çıkardılar. Bu grafikte bir gök adadaki yıldız ve gazların, gök ada merkezi etrafında dönme hızlarını ve gök ada merkezine olan uzaklıklarını karşılaştırdılar. Eğer bir gök adada, örneğin Samanyolu, gözlemlendiği üzere kütlenin çok büyük bir kısmı bir merkezde toplanmış olsaydı, bu merkezden uzaklaştıkça gök ada merkezi etrafında dönen yıldız, gezegen ve diğer galaktik cisimlerin dönme hızları bir süre sonra kütle çekiminin az olmasına bağlı olarak düşmeliydi. Fakat yapılan gözlemler sonucu gözlemleyebildiğimiz galaksilerin, Samanyolu da dahil, bu hız düşmesine sahip olmadığı görüldü. Yıldız ve diğer galaktik cisimlerin hızları galakside gezindikleri süre boyunca büyük bir dalgalanma göstermiyordu. Bu durum gök adalar içerisinde kütlenin büyük bir kısmının sadece merkezde toplanmadığını gösterdi. Bu sayede, gök adalar içerisinde yüksek miktarda karanlık madde bulunduğunu öğrendik. 

Hubble Uzay Teleskobu ile Abell 1689 içerisinde gözlenen güçlü kütle çekimsel mercekleme, karanlık maddenin varlığının kanıtlarından biridir, dikkatli bakıldığında mercekleme eğrileri görülebilir

Karanlık Enerji 

Karanlık enerji, astronomi ve gökbilimde evrenin sürekli genişlemesine neden olan ve bu nedenle de galaksileri birbirinden uzaklaştıran, formu tam olarak bilinemeyen bir enerji olarak tanımlanır. Tıpkı karanlık maddeyi direkt olarak gözlemleyemediğimiz gibi karanlık enerjiyi de direkt olarak gözlemleyemiyoruz. 

Evrenin genişlediğini 1920’li yıllardan bu yana biliyoruz. Çoğu bilim insanı bu genişlemenin kütle çekimi nedeniyle yavaşlayacağını, hatta durup geriye doğru döneceğini düşünmekteydi. 1988 yılında aynı alanda araştırma yapan iki araştırma takımı evrenin genişlemesinin yavaşlamadığını aksine daha da hızlandığını keşfetti. Bu keşfin ışığında bilim insanları, evreni dışarıya doğru iten karanlık enerjiyi öne sürdü. 

Karanlık enerjinin şu ana kadar bildiğimiz birkaç kanıtı var. Bunlardan ilki evrende yaptığımız genişleme ölçümleri. Uzayzaman içinde kırmızıya kayma ve maviye kayma ile bir cismin bizden uzaklaştığını veya bize yaklaştığını anlayabiliyoruz. Basit olarak açıklamak gerekirse bizden uzaklaşan cisimlerin rengi kırmızıya kayarken, bize yaklaşan cisimlerin rengi maviye kayıyor. Evrenin genişlemesini ve bu genişlemenin ölçümünü de kırmızıya kaymayla yapıyoruz. Bu ölçümlere göre de evrenimiz ömrünün son yarısında ilk yarısına oranla daha fazla büyümüş. Bu, evrenin genişlemesinde bir hızlanma olduğunu ortaya koyuyor. Bu durum da söylediğimiz gibi karanlık enerjiye bağlanıyor. 

Karanlık enerji için sunulan bir diğer kanıt ise evrendeki teorik enerji gerekliliği. Teorik olarak evrenin bu şekilde oluşabilmesi için gözlemleyebildiğimizden daha fazla enerjiye ihtiyacı var, yani bir miktar enerji kayıp. Bu kayıp enerjinin ise karanlık enerji formunda olduğu düşünülüyor. 

Karanlık enerji hakkında çalışmalar ve tartışmalar hala sürüyor. Yakın zamandaki çalışmalarla karanlık enerjinin varlığı eskiye oranla daha fazla onay görüyor fakat karanlık enerjinin var olmadığını düşünüp ortaya alternatif görüşler çıkaran bilim insanları da mevcut. Gelecekte teknolojimizin ve gözlem olanaklarımızın ilerlemesiyle ve gerçekleşecek uzay görevleriyle karanlık enerji hakkında daha fazla bilgi sahibi olacağız. 

Genişleyen evren modellemesi
Kaynakça ve İleri Okuma: 

https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter – Karanlık madde Vikipedi sayfası 

https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy – Karanlık enerji Vikipedi sayfası 

www.wikipedia.org 

www.space.com 

www.livescience.com 

 

 

Ne düşünüyorsun?

Yazar

Yaşamın Umudu Mantarlar

RF Haberleşme İle Kablosuz İletişim