Karanlık Madde Ve Karanlık Enerji Teorisi

Evrenin sırlarını çözmeye çalışan modern kozmolojide iki büyük merak edilen kavram vardır : karanlık madde ve karanlık enerji. Bu iki kavram , hem bilim dünyasının en büyük bilmecelerinden biri hem de evrenin işleyişini anlamamıza yardımcı olan temel unsurlardan biridir. Ancak, bu gizemli unsurlar o kadar ilginçtir ki isimleri bile bir paradoks içermektedir; çünkü tam olarak ne olduklarını bilmiyoruz. Gözle göremiyor, doğrudan ölçemiyor ve sadece dolaylı etkilerini hissedebiliyoruz. Buna rağmen, evrenin yaklaşık %95’inin bu bilinmeyen maddeler ve enerjilerden oluştuğunu düşünüyoruz.

Karanlık madde, evrendeki galaksilerin ve yıldızların hareketlerini açıklamak için ortaya atılmış bir kavramdır. 20. yüzyılın başlarında astronomlar, galaksilerin dönme hızlarını incelemeye başladıklarında kendilerini büyük bir sürpriz beklediğinden habersizlerdi. Galaksilerin dış bölgelerindeki yıldızların, iç bölgelerdekilere göre daha yavaş hareket etmesi bekleniyordu. Ancak veriler, bunun tam tersini gösteriyordu. Galaksilerin tüm yıldızları, iç ve dış fark etmeksizin, beklenenden çok daha hızlı hareket ediyordu. Bu hız farkını açıklayacak görünür bir madde yoktu. Yıldızlar, gaz bulutları ve diğer görünen unsurlar, galaksinin kütle çekim kuvvetini açıklamak için yeterli değildi. İşte bu noktada, görünmeyen ama kütleye sahip bir madde türü olduğu fikri doğdu: karanlık madde. Karanlık maddeyi oluşturan parçacıkların doğası ise hala daha tam olarak açıklanabilmiş değil. Ancak bilim insanları, bunun sıradan maddeyi oluşturan atom altı parçacıklardan farklı bir yapıya sahip olduğunu düşünüyor. Çeşitli deneyler ve gözlemler, bu maddenin elektromanyetik dalgalarla etkileşime girmediğini, yani ışığı soğurmadığını ya da yaymadığını gösteriyor. Bu yüzden doğrudan gözlemlemek imkânsız, ancak kütle çekimi üzerindeki etkileri dolaylı olarak ölçülebiliyor.

Karanlık maddenin aksine, karanlık enerji, evrenin genişlemesini hızlandıran bir itici güç olarak bilinir. Evrenin genişlediği, Edwin Hubble’ın 1929’daki gözlemleriyle keşfedildi. Hubble, galaksilerin bizden uzaklaştığını ve bu uzaklaşmanın hızının, galaksilerin uzaklığıyla orantılı olduğunu gösterdi. Ancak bu genişlemenin hızlanıyor olması, 1998 yılında yapılan süpernova gözlemleriyle ortaya çıktı ve bilim dünyasını şoke etti. Bu arada Edwin Hubble evrenin hep genişlediğini kanıtlamasıyla bulmuş olduğu bu yeni enerjiye saçma sapan enerji adını verdi, kendi de aslında hesaplamalarıyla kanıtladığı karanlık enerjiyi çokta ciddiye almadı .Klasik fizik yasalarına göre, evren genişledikçe yerçekiminin etkisiyle bu genişlemenin yavaşlaması beklenirdi. Ancak, tam tersi bir durum gözlendi. Genişleme hızlanıyordu. Bu hızlanmayı açıklamak için “karanlık enerji” adı verilen bir kavram ortaya atıldı. Karanlık enerji, evrendeki toplam enerji yoğunluğunun yaklaşık %68’ini oluşturur ve bu özelliğiyle evrenin baskın unsuru haline gelir. Peki, bu enerji tam olarak nedir? Bu sorunun cevabı malesef hala belirsizdir. Bazı teoriler, karanlık enerjiyi boş uzayın kendisinin bir özelliği olarak görür. Diğerleri ise bu enerjinin, bilmediğimiz bir tür dinamik alan veya madde türü olabileceğini öne sürer.

Karanlık madde ve karanlık enerji, evrenin büyük ölçekli yapısını ve kaderini şekillendiren iki zıt kuvvettir. Karanlık madde, galaksilerin ve galaksi kümelerinin bir arada kalmasını sağlayan görünmez bir tutkal gibi davranırken, karanlık enerji bu yapıları birbirinden uzaklaştırmaya çalışır. Bu iki kuvvet arasındaki denge, evrenin geleceğini belirleyeceği düşünülmektedir.

Eğer karanlık enerji baskın çıkarsa, evren sonsuza dek hızlanarak genişleyecek ve nihayetinde “Büyük Donma” (Big Freeze) denilen bir duruma ulaşacaktır. Bu senaryoda, yıldızlar sönecek, galaksiler birbirinden kopacak ve evren soğuk, karanlık bir hale bürünecektir. Ancak karanlık madde ve yerçekimi bir noktada üstünlük sağlarsa, evren bir “Büyük Çöküş” (Big Crunch) yaşayarak tekrar yoğun bir noktaya toplanabilir. Hangi karanlık tarafın üstünlük sağlayacağı ise bizim için hala büyük bir sır. Bekleyip göreceğiz.