Görünmeyen bir evrende yaÅŸadığımızı biliyor muydunuz?GöremediÄŸimiz evrende Kara Madde var, astronomlar Kara Madde´nin ne olduÄŸunun anlaşılmasıyla, evrenin kaderinin ne olduÄŸunu anlayacaklarını düÅŸünüyorlar.

Vera Rubin
Washington Carnagie Enstitüsü
Dünyasal Manyetizm Bölümü
Scientific American
"Magnificient Cosmos"
Bir an için hayal edin, gecenin birinde rüyanızın ortasında aniden uyanıyorsunuz. Gözleriniz açık, karanlığa göz kırpıyorsunuz. Sanki bilinmeyen, kapkaranlık ve sonsuz bir maÄŸaranın içindesiniz. Bu kötü bir duygu, ben neredeyim. Bu boÅŸluk nedir? BoÅŸluÄŸun boyutları nedir. El yordamıyla karanlıkta aranırken eliniz bir kibrit kutusuna raslıyor. Bir kibrit çakıyorsunuz, hemen parlıyor ve sönüyor. Sonra bir tane daha, ardından tekrar bir tane daha. Parlıyorlar ve çabucak sönüyorlar. Ama o kısacık parlama anlarında çevrenize bir an için göz atabiliyorsunuz. Sonraki kibritin parlamasında, uzaktaki duvarları görebiliyorsunuz. Bir diÄŸer aydınlanma, bilinmeyen büyük bir cismin gölgesini gösteriyor. Henuz hareket edebilecek durumda deÄŸilsiniz ama göreceli olarak odanın hareket ettiÄŸini düÅŸünüyorsunuz. Her kibrit ışığında birÅŸey daha öÄŸreniyor, çevreyi algılıyorsunuz. Dünyamızın durumu da buna benzer bir duyguyu uyandırır. Bugün, asırlardır yaptığımız gibi gezegenimiz olan platformda durarak dik dik yukarı bakıyor ve maÄŸaramsı kozmosun neresinde olduÄŸumuzu merak ediyoruz. Zaman zaman parlayan ışıklar bize uzayda dev cisimlerin bulunduÄŸunu ima ediyor. Bazen onların hareketlerini ayırt edebiliyor ve görünen gölgeler bize oralarda daha birçok cismin bulunduÄŸunu ama onları göremediÄŸimizi belirliyorlar.

Işığı görmek için Kara Madde´nin gereÄŸi
Evrenin en uzak yerlerinden gelen her foton bizi yeni bir bilgi elde etme çabasına götürür. Astronomik anlamda ışık evrenden gelerek, dünyaya ulaşır. ‹ÅŸimiz yer ve uydu teleskoplarıyla sadece daha fazla ışığı görmek deÄŸildir; evreni daha iyi anlamak, orada olup da göremediklerimizi doÄŸru olarak tahmin etmektir. Elli yıllık bir geçmiÅŸe sahip olan galaktik hareketlerin gözlemi ve evrenin geniÅŸlemesi araÅŸtırmaları sonucunda bazı astronomlar evrenin % 90´Ä±nın objeler ve görünmeyen partiküllerle (atom altı parçacıklar) dolu olduÄŸuna inanıyorlar. Öte yandan evrensel maddenin çoÄŸunluÄŸunun parlamadığı yani ışık yansıtmadığı da görülüyor. 60 yıl önce astronom Fritz Zwicky, bu kayıp maddenin galaksilerin arasındaki toz bulutlarının arasında olduÄŸuna inanıyordu. Bugün ise bizler kayıp madde tanımı yerine "Kara Madde" diyerek hem ışığı vurguluyor, hem de nerede bulunduÄŸunu bilmediÄŸimizi anlıyoruz.

Yaşamsal bir yolun başındayız
Astronomlar ve fizikçiler Kara Madde hakkında çeÅŸitli varsayımlarda bulunuyorlar. Bir taraftan Kara Madde´nin sıradan bir materyal olduÄŸu düÅŸünülüyor; uzak soluk yıldızlar, büyük ve küçük kara delikler, soÄŸuk gazlar veya evrendeki dağınık tozlar gibi. Hepsi küçük radyasyonlar yayıyorlar veya araÅŸtırma araçlarına yönelik yansımalar oluÅŸturuyorlar. Bu kategoriye giren karanlık objelere MACHO´lar (Massive Compact Halo Objects-Kütlesel kesif haleli objeler) deniyor. Bunlar kendi ışık alanları içinde çevrelerindeki galaksilerin ve galaktik bulutsuları içinde saklanıyorlar ve görünmüyorlar. Bir baÅŸka yaklaşımla, Kara Madde´nin ekzotik, alışılmadık partiküller içerdiÄŸini ve bu nedenle gözlenemediÄŸini düÅŸünüyoruz. Fiziksel kuramlar bu partiküllerin varlığı hakkında kuÅŸkulular, araÅŸtırmalar sürüyor ama henüz onaylanmış deÄŸiller. Üçüncü bir olasılık ise, çekim yasaları hakkındaki anlayışımızı düzeltmemizin ÅŸart olduÄŸu ama buna karşı çıkan fizikçiler de yok deÄŸil. Çekim, bildiÄŸimiz çekimdir diyorlar… Acaba öyle mi? Aynı doÄŸrultuda Kara Madde´nin özelliklerini kozmolojinin diÄŸer bilinmeyen, çözülemeyen karmaşık konularını hatırlayarak araÅŸtırmamız gerekiyor yani bu konudaki cehaletimizi akıldan çıkarmamalıyız. Evrenin kütlesinin ne kadar olduÄŸu, galaksilerin nasıl oluÅŸtuÄŸu ya da evrenin ebediyen geniÅŸleyeceÄŸi konularında olduÄŸu gibi. Daha önemlisi Kara Madde´yi anlayabilmemiz, büyüklüÄŸü, ÅŸekli ve evrenin nihai kaderini idrak edebilmemizin kapasitesiyle de sınırlıdır dememiz gerekiyor, bu yöndeki astronomik araÅŸtırmaların gelecek çeyrek yüzyıl içindeki sonuçlarının bize daha verimli sonuçlar getirebileceÄŸini düÅŸünüyor ve umuyoruz.

Evrenin ışıkları neyin içinde duruyor?
BirÅŸeyi görememeyi anlamak zordur ama imkansız deÄŸildir. Astronomlar son dönemlerde Kara Madde üzerinde çalışırlarken, parlak madde üzerindeki etkilerini gözlemleyebildiler. ÖrneÄŸin, yakındaki titreÅŸen bir yıldızı gözlerken, belli hesapları yapıp, yörüngesinde bir Kara Gezegen´in bulunduÄŸunu söyleyebiliyoruz. Görünürdeki benzer prensipler özellikle spiral galaksilerde de görülüyor. Yani yıldızların nedeni bilinmeyen garip ve anlamsız hareketleri bizlere oralarda normaldışı birÅŸeylerin bulunduÄŸunu gösteriyor. Yıldızların ve gaz bulutsularının yörüngesini gözlemlediÄŸimiz zaman, spiral galaksilerin merkezindeki dairesel harekette olduÄŸu gibi ileriye doÄŸru çok hızlı bir hareketin olduÄŸunu görürüz. Hızın ayrıntılarını ölçümlediÄŸimizde görünmeyen maddenin büyük miktarlarda olduÄŸu sonucuna varırız ve kullanılan Kara Madde´den oluÅŸan yerçekimi gücünün yıldızları ve gaz bulutlarını yüksek hızdaki yörüngelerde tuttuÄŸunu görürüz. Sonuçta Kara Madde galaksinin dışına ve çevresine yayılarak görünen galaksinin sınırına ve ötesine  ulaşır, sonra aÅŸağıya ve yukarıya bükülerek bildiÄŸimiz, tanıdığımız spiral ÅŸeklindeki parlak galaktik diski oluÅŸturur. Bizler o zaman, tipik ÅŸekliyle küresel bir ışığa gömülü parlayan bir disk görürüz ve bu parlak disk gözlemlenmemeye çalışan ve çok geniÅŸ bir alana yayılı görünmeyen maddenin içindedir.

Işığın olduÄŸu her yeri görebiliriz; yeter ki…
Kara Madde´nin galaktik bulutsularda yayılım deÄŸerini keÅŸfe çalışırken, x ışını astronomları galaktik bulutsularda yüzen çok geniÅŸ bir dağılıma sahip bulutsular buldular. Bu bulutsuların yaklaşık 100 milyon derecelik bir ısıya sahip zengin gaz-enerji ile dolu olduÄŸu belirlendi ama henüz söz konusu enerjiyi ölçmek çok zor. Görünmeyen maddeyi gözlemleyebilmenin çeÅŸitli metodları var. Bir tanesi galaktik bulutsuların çevresindeki spot halkaları yakalamak. Bunlara "Einstein Halkaları" deniyor. Halkalar çekim odaklarından aldıkları etkiyle oluÅŸuyorlar, çok büyük bir kütleden yayılan çekim ışığı bükerek halka haline getiriyor. Bir bulutsu, bir diÄŸerinin önüne geçip görüÅŸümüzü etkilediÄŸinde bulutsunun çekim alanı, daha uzaktakinin ışığını etkileyerek, halkalar, yaylar oluÅŸturuyor. Geometrik oluÅŸumlar ortaya çıkıyor ve bizler de evrendeki matematiÄŸi gözlemliyoruz. ‹lginç olan yakın bulutsuların hareketlerini teleskoplarla gözlemleyebiliyor, ışığın bükülmesini dedektörlerle farkedebiliyoruz. Işık evrende her yere gider. Birgün teleskoplarımızı çok geliÅŸtirdiÄŸimizde, evrendeki en uzak cisimleri görebileceÄŸiz.

Evrenin ilk anları nasıldı?
Kara Madde´nin evreni büyük oranda doldurduÄŸunu biliyoruz. BelirlediÄŸimiz parlayan materyalin her gramı için orada onlarca gram Kara Madde olabilir. Geçerli astronomik görüÅŸ, göre, Kara Madde´nin ne olduÄŸunu, neyi içerdiÄŸini kesinlikle bilmiyor. Gerçekten de, astronomik keÅŸiflerin henüz ilk dönemindeyiz. Görünmeyen kütleleri algılıyoruz, bazıları göreceli, bazıları sıradan, bazıları ise ekzotik. Yapmamız gereken çok iÅŸ var daha. Nükleosentez adlı bilim dalı elementlerin Big-Bang´den sonraki kökenlerini araÅŸtırıyor. OluÅŸturulan modellerle evrenin ilk dönemleri gözleniyor. Kozmik mikro dalgaların ısısını ölçmek için fotonların sayısını öÄŸreniyoruz. Tam o noktada normal partiküller olan baryonların sayısının ölçümü gözlemlediÄŸimiz yıldızların ve galaksilerin ışık zenginliÄŸini bize gösteriyor. Kısacası Nükleosentez yoluyla, evrenin ilk anlarında oluÅŸan elementleri tanıyor ve öÄŸreniyoruz. Bu da bizi açık ve kapalı evren tanımlarına götürebilir ve böylece de evrenin bilinmeyen yapısı hakkında birkaç ÅŸey daha öÄŸrenebiliriz.

Ä°nsan tanrı rolü oynuyor
Galaksilerin evrimiyle ilgili ayrıntılar ve bulutsuların özellikleri Kara Madde´de saklı. Bu özellikleri bilmeden galaksilerin bugün gözlemleyebildiÄŸimiz yapılarını ve evrimlerini anlamak zor. Evrenin ilk dönemlerine çaresizce kuÅŸkuyla baktığımız gibi, ancak iyimser olabilir ve umutla daha çok bilgi elde etmeye çalışabiliriz. Gözlerimizle göremediÄŸimizi, özel aygıtlarla görüyor, düÅŸüncelerimizde tartıyor, bilgisayar grafikleriyle deniyoruz. Bilgisayarlar Kara Madde araÅŸtırmalarında anahtar rol oynayabilirler. Tarih boyunca astronomi gözlemlere odaklanmıştı ama bugün deneysel bilime öncelik veriyor, bilgiyi evrimleÅŸtiriyoruz. Günümüzün astronomik deneycileri, laboratuar tezgahlarında ya da teleskopların başında oturmuyorlar, bilgisayar terminallerinin başındalar. Kozmik simulasyonlar yaparak yüzlerce evren yaratıyorlar, deniyorlar, siliyorlar, yine yapıyorlar. Yarattıkları evrenlerde sayısız faktörü deniyor, akıllarına gelen, zekalarının ürettiÄŸi tüm bilgiyi evrensel bir sınavda kullanıyorlar. Bir kozmolog Kara Madde deÄŸerinin çok yüksek olduÄŸu bir model-evren yaratıyor ve ortaya daha realist ve çok daha kalabalık bir evren çıkıyor.

Kara Madde´nin olduÄŸu yerde ışık var
Bilgasayar modelleri galaktik davranışları öngörebilirler. ÖrneÄŸin, iki galaksi birbirlerine yaklaÅŸtıklarında oluÅŸan korkunç birleÅŸmeyi gecenin bir anında görüp geçebiliriz. Bazen de ekranda bükülmüÅŸ kuyrukları olan uzun bir gelgiti izleyebiliriz. Bu araÅŸtırma noktalarında, her galaktik ışık küresinin bulunduÄŸu yerde Kara Madde´nin ışıklı maddeden üç ile on kez daha fazla olduÄŸunu öÄŸreniyoruz. Işık halkaları daha uzuyor. Bu gerçek, modeller aracılığı ile astronomlar tarafından gözleniyor, yorumlanıyor ve görülemeyen Kara Madde hakkında bilgi edinilmeye çalışılıyor. Kozmoloji tarihinde ilk kez, bilgisayar modelleri güncel gözlemlere rehberlik yapıyorlar.

GeleceÄŸin güçlü beyni
Yeni araçlar ve onlardan aÅŸağı kalmayan yeni düÅŸünce biçimleri bize evrensel yapının sırrına doÄŸru götürebilirler. 400 yıl öncesinde Galileo, küçük mercekleri dar bir karton borunun içine yerleÅŸtirdiÄŸinde, borunun ucunda çok güçlü bir beyin vardı. Gökteki soluk ışıklı zayıf çizgileri görerek, onlara "Samanyolu" adını verdi. Gerçekte orada milyarlarca yıldız ve yıldızlararası bulutsular vardı. Sonra birdenbire bir insan galaksinin ne olduÄŸunu anlayıverdi, Belki de gelecek olan yüzyılda ÅŸu anda hönüz doÄŸmamış olan bir baÅŸka güçlü beyin, bilmediÄŸimiz yeni bir aygıtla bakacak ve sorunun cevabını verecek. Kara Madde nedir?      
 

Popularity: 25% [?]