Evreni Anlamak, En Büyükten En Küçüğe – 7: Karanlık Madde / Karanlık Enerji

Gördüğümüz, bildiğimiz her ışık zerresi ve madde, evrenimizin sadece %4,6 sını oluşturuyor.Samanyolumuz içindeki bir yıldızın merkez çevresindeki bir turu pek çok bilim insanının merakını çekmiştir. Merkeze yakın yıldızlar S2 gibi daha önce konu etmiştik, jet hızıyla dönerler. En dışarıdakilerden birisi ise gök ada  etrafında bir turunu yaklaşık 250 milyon yılda tamamlar. Bizim güneşimiz mesela 225 milyon yılda tamamlar. Buna biz bir galaktik yıl diyoruz.

Tüm bunları pek çok bilim insanı gözledi ve düşündü. Hollandalı gök bilimci Jan Oort’da bunları ölçtü. Ama o biraz daha ileri gitti. Samanyolunun barındırdığı kütle miktarını da hesapladı. Ve baktığı yıldızların kütle çekimle uyumlarına baktı. Hiçbiri uyumlu değildi. Hızlarına bakılınca herhangi bir yıldızın gök adamızdan savrulup gitmelerini engellemeye yetecek kadar kütle kesinlikle yoktu. Eğer küçük bir fark olsaydı hesap hatası gözlem hatası deyip geçerdiniz ama aradaki fark tam beş katıdır. Yani olması gerekenle olan arasındaki fark bu kadardır.

Oort bulutunu duymuşsunuzdur. Güneş sitemi dışına çıkınca karşılaştığımız devasa kuyruklu yıldız deposu, milyarlarca kuyruklu yıldız olan, iste o bölgeye adını veren kişidir Oort.

Bu kütle farkı uyumsuzluğunu açıklamak için Oort, ilginç bir iddiada bulundu. Uzayın bilinmeyen bir madde ile dolu olduğunu söyledi. Işıkla iletişime geçmeyen ve bu yüzden de teleskoplarımızın göremediği bir madde. Buna Karanlık Madde dedi.

80 yıldır karanlık maddeyi anlayamadık. Ama nerede olduğunu biliyoruz, yoğunluğuna dair haritalarımız bile var. Ne olmadığını da biliyoruz. Ama ne olduğunu tam bilmiyoruz hala.

Bilim insanları kozmik uzaklıkları ölçerken üç araç kullandılar.

Birincisi, bize yakın olanları ölçmek için. Klasik fizikten bildiğimiz, hareket halindeyken bize yakın cisimler hızlı şekilde önümüzden geçerler uzaktakiler ise daha yavaş. Yani Güneş etrafında dönerken cisimlerin arka uzay fonunda ne kadar yer değiştirdiğine bakmak bize onların uzaklıklarını verir. Pisagor ve Öklid’i bilmemiz yeterli olacaktır bu hesap için. Gök adamızın içi için bu hesap işe yarar.

Ama daha uzaklara gelince ikinci yönteme geçmeliyiz.

Sefe denilen bir yıldız türü var. Bunların özelliği ışığı mükemmel derecede düzenli şekilde yayarlar. Ve oldukça da fazladır bunlar evrenimizde. Onların ışığına bakarak uzaklıkları tahmin eder bilim insanları. Ama bunun sınırı da, çevresindeki yıldız kümelerinden ayırt etmenin her zaman mümkün olmaması. Üçüncü yöntem ise sefe yıldızlarının çevrelerinden ayırt edilemediği durumlarda tersine Hubble yasasını kullanmak. Yani yıldız ışıklarının renklerine ve kaymalarına bakarak mesafeyi hesaplamak.

Bir de Süpernova patlamaları var ki en uzak gök adalarda bile sefelerden ayırt edilebilirler. Bazılarının patlama boyutları güneşten 5 milyar kat fazladır. Bunları ölçerek de bizden uzaklıklarını tespit edebiliyoruz. Ve hızlarını da, bu da bizden ne kadar hızla uzaklaştıklarını söyler.

1998’de iki fizikçi ekibi süpernova patlamalarını inceleyen, ayrı ayrı araştırmalarını yayımladılar. Buna göre  ilk 8 milyar yıldan sonra evrenin genişleme hızı artmış görünüyordu. Einstein genel görelilik teorisine ve kütle çekimine göre bırakın hızlanmanın artmasını aksine yavaşlaması bile gerekiyordu. Bu durumu açıklamak için Karanlık Enerji teorisi ortaya çıktı.

Karanlık maddenin en az üç katı olmalıydı evrende ve maddenin de 16 katı. Schmidt ve Riess bu buluşlarıyla Nobel’i de hak ettiler tabi ki. Ve evrenin yeni içeriği şu şekilde hesapladılar en son olarak.

Karanlık Enerji %72, Karanlık Madde %23, Madde %4,6 geri kalanı da bilinmiyor.

Yani şu ana kadar gördüğümüz her şey, bildiğimiz her ışık zerresi ve madde, evrenimizin sadece %4,6 sını oluşturuyor.

Aslında Karanlık enerjiyi birisi öngörmüştü yüzyıl kadar önce. Evrenin değişmesi fikrini sevmeyen Einstein, kendi formüllerine Kozmolojik sabit dediği bir terim ekleyerek evreni sabitlemek istiyordu ve fakat sonra bu sabitten vazgeçmiş, hatta en büyük hatam demiştir bunun için ve kozmolojik sabiti geri çektiğini söylemiştir.

Bugün bilim insanları karanlık enerjiyi açıklarken tam da bu sabit terimi kullanmak istiyorlar, belki de hızlanmanın açıklaması buradadır. Hala bilim insanları üstünde çalışmaktalar.

Y.Emir Emirmahmudoglu 

Matematiksel

Yazıyı Hazırlayan: Emir Emirmahmudoglu

Y.Emir Emirmahmudoglu 1973 K.Maraş doğumlu, İTÜ’de Matematik ve mühendislik okuduktan sonra, Ankara Üniversitesinde Hukuk okudu. Uzun yıllar Ankara ve İstanbul’da dershanelerde Matematik, Fizik ve Felsefe öğretmenliği yaptı. Amsterdam’da Vrije Universiteit’da Yapay Zeka eğitimi aldı ve halen yeniden burada Matematik öğretmenliği okuyor. Rotterdam’da yaşıyor. Halen evreni ve varoluş sorunlarımızı düşünmekten büyük zevk alıyor. Ve bu zevki çocuğu da dahil tüm çocuklara aşılamak istiyor.

Bunlara da Göz Atın

Evreni Anlamak, En Büyükten En Küçüğe – 2: Kütleçekim / Uzay-Zaman

Bu yazıda dünyamıza ve eskilere dönelim biraz. Newton hepimizin hissettiği, bildiği şeyleri evrensel bir kurala …

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir