Karanlık Madde Nedir?

Selen Özcep23 Haziran 2024

Karanlık madde, evrenin kütlesinin yüzde 90’ını oluşturur. Bu denli önemli olmasına rağmen astronomlar için hala gizemli bir madde formudur. Bilim dünyası halen enerji veya ışık yaymayan bu tuhaf madde ile ilgili somut bilgiye sahip değildir. Bununla birlikte karanlık madde nedir sorusunun yanıtı bazı kaynaklarca verilmiştir.

1920’li yıllardan itibarıyla evreni oluşturan maddeler tespit edilmiştir. Karanlık maddeyi belirleyen somut bir kanıt yoktur, güçlü olasılıklar vardır. 44 330 milyon ışık yılı uzaklıktaki Dragonfly 44 galaksisi yüzde 99 oranında karanlık maddeden oluşur. Bu galaksiyi tespit eden ekibin lideri olan Yale Üniversitesi araştırmacısı Pieter Van Dokkum şu sözleri kullanmıştır: “Yıldızlar, maddenin hangi formda olduğuyla ilgilenmese de hareketleriyle o maddenin orada var olduğunu ve o konumda ne kadar madde bulunduğunu söylerler.”

Karanlık madde nedir sorusu için kesin yanıt şöyledir: Radyo dalgaları, gözle görülebilen ışık, x-ışınları, vb.) etkileşime girmeyen ve diğer maddeler üzerindeki kütle çekimsel etkisi olan bir madde. Karanlık madde ifadesindeki karanlık kelimesi, aydınlık kavramının zıt anlamlısı olarak kullanılmamıştır. Çünkü madde aslında karanlık değildir. Burada görünmeyen bir kütle söz konusudur. Bu maddeyi önemli yapan gizemidir.

Kayıp Kütle Problemi

Işıkla etkileşen madde miktarı, gök cisimlerinin gök adaların merkezleri etrafındaki dönme hızlarının mesafeye bağlı olarak değiştiğini açıklar. Bununla birlikte değişimi açıklamak için yeterli değildir. Bu durum kayıp kütle problemi olarak adlandırılır. İşte bu noktada karanlık madde devreye girer. Çünkü kayıp kütle probleminin direkt olarak gözlemlenmesi mümkün olmayan karanlık madde parçacıklarından kaynaklandığı sanılmaktadır.

Karanlık maddenin varlığına işaret eden yalnızca kayıp kütle problemi değildir. Genel görelilik kuramına göre kütle nedeniyle ışık uzayda bükülür. Bu durumda gök cisimlerinden bazıları olduğundan daha büyük görünür. Bu olgu, kütle çekimsel mercekleme olarak adlandırılır. Kütle miktarının hesaplanması için sistemin geometrisini incelemek gerekir. Örneğin, Abell 2009 gökada kümesindeki karanlık madde miktarı Güneş’in kütlesinin 1014 katından fazladır.

Gözlemler ile kuramsal hesaplar arasında uyumsuzluk vardır. Bu durum bazı maddelerin az ışık yaydığı için gözlemlenememesinden kaynaklanır. Karanlık madde hipotezi, fizikçiler tarafından genel olarak kabul görmüştür.

Karanlık maddenin maddenin varlığına ilişkin kuramlar galaksinin yalnızca yüzde 10’luk kısmını gözlemlediğimizi, yüzde 90’lık kısmı göremediğimizi ortaya çıkarmıştır. Araştırmalar devam etmektedir. Karanlık madde ile ilgili araştırmalar dolaylı ve doğrudan yapılmaktadır. Parçacıkların yok olmasıyla oluşabilecek ürünlerin araştırılması gibi dolaylı gözlemler ve karanlık madde parçacıklarının dedektörler içindeki atomlardan saçılmalarını saptamak gibi doğrudan gözlemler devam etmektedir.