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

ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi’nin (NASA) Güneş Sistemi’nin dışındaki gezegenleri (ötegezegen olarak adlandırılır) keşfetmek için tasarladığı Geçiş Halindeki Ötegezegen Araştırma Uydusu (TESS) 18 Nisan 2018’de ABD’deki Cape Canaveral Üssü’nden SpaceX Falcon 9 roketiyle uzaya fırlatıldı.

Gökbilim ve Uzay

Göktaşı çarpmaları, gezegenlerin oluşumunda ve zamanla geçirdiği değişimlerde çok önemli rol oynar. Ancak bir göktaşı çarpması sonucu oluşmuş bir krateri, çarpmanın üzerinden yüz milyonlarca yıl geçtikten sonra inceleyerek çarpmanın hangi koşullar altında meydana geldiğini belirlemek çok zordur.

Gökbilim ve Uzay

Mart ayı Kuzey Yarımküre’ye baharı getiriyor. Çünkü 20 Mart’ta gerçekleşecek ilkbahar ılımı (yani gece ve gündüz sürelerinin eşit olduğu tarih) Kuzey Yarımküre’de bahar mevsiminin başlangıcı olarak kabul edilir.

Gökbilim ve Uzay

Uzayda görev yapan yer gözlem uydularımızla iletişim kurmak amacıyla gerçekleştirilen Milli Yer İstasyonu Geliştirme Projesi’nin önemli bir aşaması olan, 7,3 metre çapındaki reflektör antenin üretimi geçtiğimiz yıl aralık ayında tamamlandı.

Gökbilim ve Uzay

ABD Ulusal Uzay ve Havacılık Dairesi’nin (NASA) Mars’ın yüzeyinde yaklaşık on beş yıldır araştırmalar yapan Opportunity keşif aracının görevi sonlandı. 

Gökbilim ve Uzay

2019 TÜBİTAK Uluslararası İnsansız Hava Araçları Yarışması başvuruları başladı. Başvurular 8 Mart’a kadar devam edecek.

Gökbilim ve Uzay

Ay’ın görünmeyen yüzüne inen ilk uzay aracıolan Chang’e-4 Ay’ın görünmeyen yüzünün bugüne kadar kaydedilen yüksek uzaysal çözünürlüklü ve en güncel görüntülerini Dünya’ya gönderiyor.

Gökbilim ve Uzay

2021’de uzaya fırlatılması planlanan James Webb Uzay Teleskobu, Büyük Patlama’dan Güneş Sistemi’nin oluşumuna kadar daha birçok konuda önemli bilgiler sağlayabilir.

Gökbilim ve Uzay

Bir grup araştırmacı, uydu verilerini kullanarak nehir havzalarındaki su seviyelerinin değişimini tahmin etmeye imkân veren bir yöntem geliştirdi. Konu ile ilgili bir makale Dr. Eva Boergens ve arkadaşları tarafından Journal of Hydrology’de yayımlandı.

Gökbilim ve Uzay

Dünya’ya 200 milyon ışık yılı uzaklıktaki Herkül Takımyıldızı’nda AT2018cow adı verilen bir gökcismi hızla parlaklaştıktan sonra kısa süre içinde sönükleşmişti. Uluslararası bir araştırma grubu bu olayın bir karadelik ya da bir nötron yıldızı gibi yoğun bir gökcisminin doğumu olduğunu ileri sürdü.