Karanlık Madde

Vikipedi, özgür ansiklopedi

Karanlık madde, atomun etrafında dönen elektronların atomun cekirdegine yapışması böylece çekirdegin içine çökmesiyle oluşur cok küçük hacimleri bile oldukça ağırdır. Çekirdegin çekim kuvveti arrtığından dolayı ışık dahil hiçbir madde karanlık maddenin çekim etkisinden kurtulamaz. Uzayda karadelik gibi yapılanmalarda bulunurlar.


Evrenin kütlesinin % 90’nını oluşturan karanlık madde, astronomlar için hala bir bulmacadır. Karanlık madde etrafına ışık vermediğinden, astronomlar bu gökcisimlerini göremez ve uzaydaki konumlarını belirleyemezler. Fakat geçenlerde ortaya çıkan bir bulgu, bize karanlık maddenin şekli hakkında bilgi verebilmektedir. Geçen birkaç yıl boyunca astronomlar, Büyük Magellan Bulutsusunda bir yıldızın yavaşça parladığını ve sonra da yavaşça parlaklığını yitirdiğini gözlediler.

San Diego’daki California Üniversitesi’nden fizikçi Kim Griest “Bu yeni bir tür değişken yıldız veya mikromercek olayı olabilir” demektedir. Mikromercek olayı; bir gökcisiminin ışığını, başka bir gökcismi tarafından çekimsel olarak kırılarak yoğunlaştırmasıdır. Galaksimizde bulunan ışıması çok az olan bir yıldız, Jüpiter büyüklüğündeki bir gezegen ve bu duruma benzeyen diğer trilyonlarca gökcismi, Galaksimizin karanlık maddesini oluşturabilir.

Mikromercek olayı, karanlık maddenin ilk kanıtıdır. Son yirmi yıl içinde karanlık maddeyi dolaylı gözlemlerle ortaya koyan üç kanıt vardır. Bunlar;

1) Spiral galaksilerin rotasyonları,

2) Galaksilerin hareketleri,

3) Galaksi kümelerinde bulunan sıcak gazların varlığı

Spiral galaksiler de, evrende bulunan diğer galaksiler gibi kendi çekirdekleri etraflarında dönmektedirler. Bu da galaksi çekirdeğinin çekim kuvvetinin çok büyük olduğunu göstermektedir. Fakat astronomlar galaksiyi bir arada tutan kuvvetin yalnız çekirdeğin çekim kuvveti olamayacağını, galaksi de bulunan karanlık maddenin de çekim kuvvetine, ek bir kuvvet sağlayarak galaksinin dağılmasına engel olduğunu söylemektedirler.

Sayet Galaksimizin daha uzak yıldızlarını keşfedebilirsek, bu yıldızların yardımı ile Galaksimizin parlak kütlesini hesaplayabiliriz. Son zamanlarda Galaksimizin dış bölgelerine ait gözlemlerden, 525 km/sn lik kaçış hızına sahip yıldızlar bulundu. Bu hızlardan itibaren Galaksimizin kütlesi, 9x1011 Mo hesaplanmıştır. Bulunan bu kütle, Galaksimizin parlak kütlesinin 9 katıdır. Bu da bize karanlık maddenin Galaksimizin dış bölgesinde ne kadar etkin olduğunu göstermektedir.

Dolaylı kanıtın ikincisi, galaksilerin hareketlerinden gelir. Eğer karanlık maddenin çekimi, galaksi kümesini bir arada tutamıyorsa; kümedeki galaksiler birbirleri etrafında anlaşılmaz bir hızla toplanmaları gerekmektedir.

Son kanıt ise, galaksi kümelerinde bulunan sıcak gazların varlığıdır. Galaksi kümelerinin arası boş olmayıp sıcak gazlar ile doludur. Bu gazlar, küme içersinde çok hızlı hareket edebilmelerine rağmen galaksi kümesini terk edememektedir. Çünkü küme içinde yer alan karanlık maddenin çekiminden kurtulamadığı düşünülmektedir.

Karanlık maddenin varlığını kabul etmek farklı bir şey, onu cismen belirlemek ise daha farklı bir şeydir. Araştırmacılar; karadelikleri, kahverengi cüce yıldızları ve egzotik temel parçacıkları göz önüne alarak bunların karanlık madde adayları olarak göstermektedirler.

Griest ve arkadaşları dolaylı bir yaklaşım kullanarak MACHO (“Massive Compact Halo Objects”, “Büyük kütleli yoğun halo cisimleri”) dedikleri; galaksinin dış yüzeyinde görünmeyen yıldızlar şeklinde bulunan karanlık maddeyi çözmeye çalışmaktadırlar. Zaman zaman Galaksimizde bulunan MACHO‘lardan biri diğer galaksilerde yer alan bir yıldızın ışığının önüne çıkıyor olmalıdır. Bu şekilde, yıldız ışığının engellenmesi gözlemlerde fark edilecektir. Einstein’ın Genel Rölativite Teorisine göre bir yıldızın çekim kuvveti, yanından geçen yıldız ışığını saptırır.