Skip to content Skip to navigation

Karanlık Madde Nedir?

Dr. Mahir E. Ocak
13/11/2014 - 17:12

Karanlık madde, kozmoloji ve astronomi ile ilgili gözlemleri açıklamak için öne sürülen bir madde türüdür. Karanlık madde parçacıkları, ışıkla etkileşmediği için doğrudan gözlemlenemez, ancak çevrelerinde sebep oldukları etkiler sayesinde varlıkları anlaşılabilir. Evrendeki toplam madde miktarının yaklaşık %84’ünün karanlık madde olduğu düşünülüyor. Karanlık maddeyi oluşturan parçacıkların niteliği, günümüzde hâlâ tartışma konusudur. Pek çok araştırma grubu, doğrudan ya da dolaylı yöntemlerle, karanlık madde parçacıklarını belirlemek için çalışıyor.

Karanlık maddenin varlığına işaret eden pek çok gözlemsel veri var. Birincisi gökcisimlerinin içinde bulundukları gökadaların merkezleri etrafındaki dönme hızlarının gökadaların merkezine olan mesafeye bağlı olarak değişiminin açıklanabilmesi için sadece ışıkla etkileşen madde miktarı yeterli olmuyor. Kayıp kütle problemi olarak adlandırılan bu durumun sebebinin ışıkla etkileşmediği için doğrudan gözlemlenemeyen 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. Gökada kümeleri ile ilgili gözlemler de karanlık maddenin varlığına işaret ediyor. Örneğin Abell 2009 gökada kümesindeki karanlık madde miktarının Güneş’in kütlesinin 1014 katından daha fazla olduğu hesaplanıyor.

Karanlık maddenin niteliği hakkındaki tartışmalar ve araştırmalar hâlâ devam ediyor. Gözlemler ile sadece sıradan maddenin varlığına dayalı kuramsal hesaplar arasındaki uyumsuzluğun bir kısmı, çok az ışık yaydığı için gözlemlenmesi çok zor olan sıradan maddelerden kaynaklanıyor olabilir. Ancak Büyük Patlama ile üretilebilecek sıradan madde miktarının bir üst sınırı var ve bu miktar gözlemleri açıklamak için yeterli değil. Newton’un ve Einstein’ın kütleçekim yasalarını değiştirerek verileri açıklamaya çalışan kuramlar olsa da karanlık madde hipotezinin fizikçiler arasında yaygın olarak kabul gördüğü söylenebilir. Var oldukları öne sürülen karanlık madde parçacıkları arasında diğer parçacıklarla sadece kütleçekimi ve zayıf kuvvet (dört temel kuvvetten biri) aracılığıyla etkileşen parçacıklar ve aksionlar sayılabilir.

Karanlık madde parçacıklarını gözlemlemek ve niteliklerini belirlemek için pek çok araştırma yapılıyor. Bu çalışmalar, doğrudan gözlemler ve dolaylı gözlemler olarak ikiye ayrılabilir. Genellikle yeraltına inşa edilen laboratuvarlarda yapılan doğrudan gözlem araştırmalarında karanlık madde parçacıklarının dedektörler içindeki atomlardan saçılmaları belirlenmeye çalışılır. Dolaylı gözlemlerde ise karanlık madde parçacıklarının bozunması ya da yok olması sırasında oluşabilecek ürünler araştırılır.

 

İlgili İçerikler

Gökbilim ve Uzay

Aslında Dünya da uzayın bir parçası. Ancak “uzay” ifadesi ile çoğunlukla uzayın Dünya...

Gökbilim ve Uzay

Dünya’nın kütleçekimi sıvıların hareketini önemli ölçüde etkiler. Bu nedenle sıvılar Dünya’da ve ağırlıksız bir ortamda, örneğin Uluslararası Uzay İstasyonu’nda farklı şekillerde davranır.

Gökbilim ve Uzay

2017 yılında yaşanan önemli bilimsel olaylardan bir derleme...

Gökbilim ve Uzay

Özellikle NASA’nın ve SpaceX’in uzay seyahati alanındaki çalışmaları ile biliyoruz ki planlanan her şey istenildiği gibi giderse insanoğlu 2030’lu yıllarda başka bir gezegene ilk defa ayak basacak. 1965 yılında Mars’a ilk uydunun gönderilmesinden bu yana Mars’a insanlı uzay görevleri planlanıyor.

Gökbilim ve Uzay

Çıplak gözle kolayca fark edilebilen gökcisimleri (örneğin Güneş, Ay, Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerin bazıları, bazı yıldızlar) antik dönemlerden beri biliniyor. Bu gökcisimlerinin isimleri çoğunlukla Latince, Yunanca ve Arapça kökenli.

Gökbilim ve Uzay

Dünya’ya çarpan göktaşları meteorit olarak isimlendiriliyor. Meteoritler çok değerli jeolojik örnekler. Çünkü insanlı ya da insansız uzay araçlarının henüz gitmediği gökcisimlerinin yapısı hakkında bilim insanlarına doğrudan bulgular sağlayabiliyor.

Gökbilim ve Uzay

NASA’nın Juno uzay aracının Temmuz 2017’de Jüpiter’deki devasa fırtına olan Büyük Kırmızı Leke’nin üzerinden geçerken elde ettiği verilerden, fırtınanın gezegenin atmosferinin çok derinlerine kadar indiği anlaşıldı.

Gökbilim ve Uzay

Ses bir mekanik dalgadır ve yayılmak için bir ortamın varlığına ihtiyaç duyar. Örneğin bir enstrümandan çıkan sesler havadaki...

Gökbilim ve Uzay

Uluslararası Uzay İstasyonu’nun (ISS) 2020’li yıllarda görevini tamamlaması planlanıyor. Uzay teknolojilerine sahip ülkeler bir sonraki uzay istasyonunun taşıması gereken özellikleri belirlemek için çalışmaya başladı

Gökbilim ve Uzay

​Yaklaşık yüz yıl önce Ay'a yolculuk bir bilim kurgu filmine konu olmuştu, ama bu hayal 65 yıl sonra gerçeğe dönüştü. Şimdi de yıldızlara yolculuk...