Karanlık madde
Karanlık madde, evrendeki kütlenin çoğundan sorumlu olduğu düşünülen bir madde türüdür.
Bu fikir, astronomların büyük astronomik cisimlerin kütlesinin ve bunların yerçekimi etkilerinin, yıldızlar, gaz ve tozdan oluşan "ışıklı madde "nin kütlesinden çok daha büyük olduğunu keşfetmesiyle ortaya çıkmıştır.
Karanlık madde ilk olarak 1932 yılında Jan Oort tarafından Samanyolu'ndaki yıldızların dönüş hızlarının bir nedeni olarak öne sürülmüştür. Fritz Zwicky 1933'te karanlık maddeyi kümelerdeki galaksilerin dönüş hızlarındaki "kayıp kütleyi" açıklamak için kullandı. Daha sonra birçok başka gözlem evrende karanlık madde olduğunu öne sürdü. Galaksilerin dönüş hızları, arka plandaki nesnelerin kütleçekimsel merceklenmesi, galaksilerdeki ve galaksi kümelerindeki sıcak gazın sıcaklık dağılımı: bunlar bilim insanlarını karanlık maddeye inandıran örneklerden bazılarıdır.
Planck görev ekibine göre ve kozmolojinin standart modeline dayanarak, bilinen evrenin toplam kütle enerjisi %4,9 sıradan madde, %26,8 karanlık madde ve %68,3 karanlık enerji içermektedir. Dolayısıyla, karanlık maddenin evrendeki toplam maddenin %84,5'ini oluşturduğu, karanlık enerji artı karanlık maddenin ise evrendeki toplam "maddenin" %95,1'ini oluşturduğu tahmin edilmektedir.
Karanlık madde ışık, x-ışınları ya da başka herhangi bir radyasyon yaymadığı ya da yansıtmadığı için, normal maddeyi (sıcak gaz, yıldızlar, gezegenler ve bizler gibi) bulmak için kullanılan aletler karanlık maddeyi bulamaz. Görünüşe göre karanlık madde, Dünya'da her gün gördüğümüz maddeyle aynı şeyden yapılmamıştır. Karanlık maddenin orada olup olmadığını söyleyebilmemizin tek yolu, yerçekimi ile "görebildiğimiz" şeyleri nasıl etkilediğidir.
2006 yılında bir grup bilim insanı karanlık maddeyi bulmanın bir yolunu bulduklarını iddia etti. Karanlık maddenin normal maddeden çok farklı olduğu varsayıldığından, farklı davranması beklenir. Bilim insanları, birbirlerine yüksek hızda çarpan iki uzak galaksi kümesini gözlemlediler: normal madde çarpışmadan sonra yakınlara saçılırken, karanlık madde saçılmayacaktı. Yerçekimini ölçerek, aralarında normal madde (sıcak gaz) bulutu bulunan iki karanlık madde bulutu gibi görünen şeyi tespit edebildiler.
Karanlık madde görünmezdir. Kütleçekimsel merceklenme etkisi aynı galaksinin birden fazla görüntüsüne neden olur. Bunu açıklamak için bir karanlık madde halkası önerilmiştir. Galaksi kümesinin (CL0024+17) bu görüntüsünde karanlık madde mavi renkte görülmektedir.
İlgili sayfalar
- Karanlık enerji
- Evrenin Genişlemesi
- Doğa zaman çizelgesi
Sorular ve Yanıtlar
S: Karanlık madde nedir?
C: Karanlık madde, evrendeki kütlenin büyük bir kısmından sorumlu olduğu düşünülen bir madde türüdür. İlk olarak 1932 yılında Jan Oort ve 1933 yılında Fritz Zwicky tarafından sırasıyla yıldızların ve galaksilerin dönüş hızlarına bir açıklama olarak öne sürülmüştür.
S: Bilim insanları karanlık maddenin varlığına nasıl inanıyor?
C: Bilim insanları karanlık maddenin varlığına galaksilerin dönüş hızları, arka plandaki nesnelerin kütleçekimsel merceklenmesi ve galaksiler ve galaksi kümelerindeki sıcak gazın sıcaklık dağılımı gibi gözlemlere dayanarak inanmaktadır.
S: Karanlık madde evrenin yüzde kaçını oluşturuyor?
C: Planck görev ekibinin tahminlerine göre, karanlık madde evrendeki toplam maddenin %84,5'ini oluştururken, karanlık enerji artı karanlık madde evrendeki toplam "maddenin" %95,1'ini oluşturmaktadır.
S: Karanlık maddeyi nasıl tespit edebiliriz?
C: Karanlık madde ışık, x-ışınları ya da başka herhangi bir radyasyon yaymadığı ya da yansıtmadığı için, sıcak gaz, yıldızlar, gezegenler vb. gibi normal maddeleri bulmak için kullanılan aletler kullanılarak tespit edilemez. Orada olup olmadığını söyleyebilmemizin tek yolu, yerçekimi yoluyla "görebildiğimiz" şeyleri nasıl etkilediğidir.
S: 2006 yılında bir grup bilim insanı neyi tespit etmenin bir yolunu bulduklarını iddia ettiler?
C: 2006 yılında bir grup bilim insanı, birbirlerine yüksek hızda çarpan iki uzak galaksi kümesini gözlemleyerek karanlık maddeyi tespit etmenin bir yolunu bulduklarını iddia ettiler - normal maddeler çarpışmadan sonra yakınlara saçılırken karanlık maddeler saçılmazdı; böylece yerçekimini ölçmelerine ve aralarında normal madde (sıcak gaz) bulutu olan iki karanlık madde bulutu gibi görünen şeyi tespit etmelerine olanak sağladı.
S: Evrenimizde karanlık madde olduğunu gösteren bazı örnekler nelerdir?
C: Karanlık maddenin varlığına işaret eden örnekler arasında galaksilerin dönüş hızları, yerçekimsel mercekleme arka plan nesneleri ve galaksiler ve kümeler içinde bulunan sıcak gazın sıcaklık dağılımları gibi gözlemler yer almaktadır
