Paylaşmak Güzeldir!

Karanlık madde adından da anlaşılacağı gibi garip bir maddedir. Aslında karanlık da değildir. Sadece karanlık olarak adlandırılması Amerikan kültürüne ait bir söylemden ileri gelir. Amerikalılar ne olduğunu tahmin edemedikleri bir şeye “dark” yani koyu, karanlık dediklerinden, bu anlayışla da karanlık madde adlandırılır. Sebebi budur. Yoksa onun karanlık ya da aydınlık olduğu henüz görülememiştir.

Peki bu karanlık madde kavramı nasıl ortaya çıktı?

Birkaç yüz yıldır, Newton ve Kepler’in sayesinde gök cisimlerinin yörüngelerini ve hızlarını ölçme imkanımız var. Bunun da birçok formülü var. Bu modeller ve formüller sayesinde bir cismin başka bir cisimle etkisi sonucunda yörüngelerini ve hızlarını belirleyebiliriz. Ancak yine de bir özet olarak belirtelim:

Kütlesini bildiğimiz bir cisim ve onun etrafında hareket eden başka cisimleri düşünün. Misal olarak Güneş ve etrafında hareket eden gezegenleri gösterebiliriz. Küçük yörüngeli olan gezegenler büyük yörüngeli olanlara göre daha hızla hareket ederler. Yani Merkür gezegeni çok büyük bir hızla Güneş’in etrafında hareket ettiği halde, Neptün daha az hızla hareket eder. Bunun da nedeni güneşten uzak cisimlerin kütle çekim gücünün azalması ile daha az kütle çekim etkisine maruz kalmasıdır. Riyazi olarak ise, “hareket süresinin karesinin, etrafında döndüğü cisme uzaklığının 3. dereceden kuvvetine oranı” gibi tuhaf bir formülü var.

Şimdiye kadar yaptığımız tüm araştırmalar ve gözlemler bu formüllerin, yani Newton yasalarının doğru olduğunu gösterir. Bunun tersinin doğruluğu ispatlanamamıştır.

Şimdi konuştuğumuz kavramları biraz daha genişletelim. Galaksimizde bulunan yıldızlar, gezegenler, gaz ve toz partikülleri, genelde galaksinin merkezine doğru giderek daha sıklaşırlar. Galaksimizdeki 400 milyara yakın yıldız bu kütle merkezinin etrafında hareket eder. Şöyle bir fikir yürütebiliriz, galaksimizin merkezine yakın yıldızlar daha hızlı, uzaktakilere ise daha yavaş hareket ederler. Ancak gözlemler göstermektedir ki, Galaksimizin merkezindeki yıldızların dönme hızı daha uzaktakilere zayıftır. Yani bu durum Newton yasalarına terstir. İlk olarak aklımıza “acaba hesaplamamızda bir terslik mi var?” sorusu gelir. Hemen Einstein’in “İzafiyet” teorisine başvururuz. Ama Einstein yasaları ile hesaplarsak bile istenilen sonuç alınamaz. Uzak yıldızlar daha yavaş dönmelidir, ancak onların hızına ulaşmak imkansızdır.

Hatta bazı yıldızların dönme hızı o kadar fazladır ki, bu süratle onlar çoktan galaksimizi terk etmeliydiler. Yani Samanyolu galaksisinin bilinen kütlesi bu yıldızları galakside tutmak için yeterli değildir. Bu halde elimizde 2 neden kalır. Ya Einstein ve Newton’un yerçekimi kanunu hakkındaki spekülasyonları yanlıştı, ya da biz Samanyolu Galaksisi’nin kütlesini düzgün hesaplayamıyoruz. Demek ki, kütle Hesaplarımızda bir terslik var!

Samanyolu’nun kütlesini tekrar tekrar, bıkmadan yeniden ölçtük. Netice ise aynı idi. Görebildiğimiz bu kütle yıldızların hareketlerini anlamamıza yardımcı etmiyor. Galaksimizin genelinde bizim göremediğimiz bir maddeden oluşan ek kütlenin de olduğu kanaati oluştu. Bütün galaksiyi kapsayan bu madde yıldızların yörünge hareketlerine etkiliyor, üstelik bu etkiyi yaratabilmek için maddenin miktarının Samanyolu galaksisindeki bu “birleştirici madde”, madde ve cisimlerin kütlesinin yüzde 90’ı kadar olması lazımdır. Başka deyişle, şimdiye kadar hesapladığımız kütle galaksimizin kütlesinin% 10’u imiş. Kalan% 90’ını ise göremiyoruz. Artık galaksimizde homojen olmayan bir şekilde mevcut olan “görünmez” maddenin olduğunu kabul etmeliyiz.

Uzak galaksileri (daha doğrusu galaksiler gruplarını) izledikçe anlaşılıyor ki, galaksilerin hareketleri ve yerçekimi kuvvetlerinin etkisi karanlık madde hesaba alınmadan açıklanamaz. Demek ki, evrenin de büyük bir bölümü işte bu karanlık maddeden ibarettir.

Eğer karanlık madde kavramı yanlış olsa, o Newton ve Einstein fiziğini bir kenara atmalıyız. Bu ise mümkün değil. Peki bu karanlık madde nedir?

Bu soruyu cevaplayamıyoruz. Ancak bazı seçenekler mevcuttur. Nötronlar mesela. Bunlar madde ile hiçbir şekilde ilişkiye girmeyen, yani görülmesi çok zor olan parçacıklardır. Ancak bildiğimiz kadarıyla olması gereken nötron sayısı karanlık madde için yeterli değildir.

Bazı ağır atomlu parçacıklar ve görülmesi biraz zor olan kırmızı cüce ve kahverengi cüce yıldızlar da karanlık madde olabilirler. Buraya Jüpiter büyüklüğündeki gök cisimleri ve gözle görünmeyen gaz ve toz partikülleri de adaydır. Ancak yine de yeterli değil. Hiçbir şey bu büyük karanlık madde miktarını açıklamaya yardımcı olmuyor.

Göremediğimiz bir şey var. Hayatında hiç bir pencere camı görmeyen birinin, pencere yerinde boşluk olduğunu zannetmesi gibi bir şeydi aslında durumumuz.

Bütün bunlara rağmen o kadar da çaresiz değiliz bu mevzuda. Bazı açıklamalar da var. Mesele, yıldız grupları hakkındaki bazı incelemelerden anlaşıldı ki, bu gruplarda öyle yıldızlar var ki, solgun olduklarından görmek mümkün değil. Öyle ki, bu yıldızların miktarı toplu yıldız gruplarındaki yıldızların ancak karanlık madde ile izah edilebileceğini ortaya çıkardı. Yani bazı küçük boyutlardaki bu tip sorunları bununla açıklayabiliriz. Ancak galaktik ölçekte bu izah henüz mümkün değildir. Eğer Samanyolu galaksisindeki açıklamayı yıldız gruplarındaki gibi yapabilirsek, karanlık madde anlayışına ihtiyaç kalmayacak. Bunu izah edebilecek bilim adamları ise şüphesiz Nobel ödülü almakla birlikte, 100 yılın en iyi astrofizikçileri adı verilecek, isimleri de belki de 2000 yıl kitaplarda kalacak.

Yorumlar kapandı.