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

Dergimizin 31 Aralık 2017 tarihinden bugüne Yayın Danışma Kurulu Üyeliğini yürüten Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Öğretim Üyesi Prof. Dr. Berahitdin Albayrak’ı, 13 Aralık 2018 Perşembe günü meydana gelen tren kazasında kaybetmenin üzüntüsünü yaşıyoruz. Hocamız, Konya Bilim Merkezi'nde gerçekleştirilmesi planlanan Bilim Genç Kafe etkinliği için Konya'ya gitmek üzere trende bulunuyordu.

Tren kazasında hayatını yitiren diğer vatandaşlarımızla birlikte, Hocamıza Allah’tan rahmet, ailesine, yakınlarına ve tüm Ankara Üniversitesi camiasına başsağlığı, yaralılara acil şifalar diliyoruz.

Gökbilim ve Uzay

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde (MIT) çalışan bir grup araştırmacı, hareketli aksamları olmayan bir itki sistemi tasarladı, üretti ve başarıyla test etti. Dr. Haofeng Xu ve arkadaşlarının Prof. Dr. Steven Barrett önderliğinde yaptığı çalışmanın sonuçları Nature’da yayımlandı.

Gökbilim ve Uzay

Gökyüzünde en kolay fark edilen takımyıldızlardan biri olan Avcı (Orion) Takımyıldızı, kış aylarında Kuzey Yarımküre’de gökyüzünün en önemli simgelerindendir. Bu nedenle de kış mevsiminin gelişinin habercisi olarak kabul edilir.

Gökbilim ve Uzay

Bilim Genç sesli yayınının yeni bölümünde Prof. Dr. Levent Kurnaz “Güneş Sistemi’nde başka bir gezegende yaşabilir miydik?” sorusunu, en yakınımızda olan Merkür, Venüs ve Mars’ın iklimi ve bu gezegenlerde yaşama imkânı üzerinden açıklıyor.

Gökbilim ve Uzay

Yerli uyduların mercek, prizma ayna gibi optik bileşen ihtiyacını karşılayacak Optik Sistemler Araştırma Laboratuvarı TÜBİTAK Uzay Teknolojileri Araştırma Enstitüsü çatısı altında kuruldu.

Gökbilim ve Uzay

Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) 20. yaş gününü kutluyor. ISS’yi oluşturan ilk modül olan Zarya, 20 Kasım 1998’de fırlatılmış ve Dünya’nın çevresindeki yörüngesine yerleşmişti.

Gökbilim ve Uzay

1772 yılında Wittenberg Üniversitesi’nden Johann Daniel Titius gezegenlerin Güneş’e olan ortalama uzaklıkları arasında bir ilişki olduğunu keşfetti.

Gökbilim ve Uzay

Gezegenler genç yıldızların etrafında dönen gaz ve toz bulutlarının içinde doğar. Bir araya gelen toz zerreleri giderek büyür; çakıl taşı, kaya ve dağ büyüklüğünde parçalar oluştururlar. 

Gökbilim ve Uzay

Boğa Takımyıldızı’ndaki Ülker (Pleiades) ve Boğa (Hyades) yıldız kümeleri kasım ayında Güneş’in batışından sonra doğu ufkunun üzerinden yükseliyor.

Gökbilim ve Uzay

Enerji kaynağı olarak güneş panellerinin kullanıldığı Vanguard 1 uydusunun fırlatılmasından bugüne güneş panelleri sayesinde uydular uzun yıllar görev yapabildi. Peki, uzay araçlarında kullanılan güneş panelleri uzaydaki zorlayıcı koşullara nasıl dayanabiliyor?