Karanlık Madde ve Karanlık Enerji Arasındaki Farklar

Evrenimizin çoğu görünürde gizlidir. Görmesek veya dokunmasak da çoğu gök bilimci kozmosun çoğunluğunun karanlık madde ve karanlık enerjiden oluştuğunu söylüyor. Ama bizi çevreleyen bu gizemli, görünmez şey nedir? Karanlık enerji ve karanlık madde arasındaki fark nedir?

Kısaca özetlemek gerekirse karanlık madde evrenin genişlemesini yavaşlatırken, karanlık enerji onu hızlandırır.

Karanlık madde çekici bir güç gibi çalışır. Bunun nedeni, karanlık maddenin yer çekimi ile etkileşime girmesidir; ancak ışığı yansıtmaz, emmez veya yaymaz. Aynı zamanda, karanlık enerji, evrenin sürekli hızlanan genişlemesini yönlendiren itici bir güçtür yani bir tür anti-yer çekimi diyebiliriz.

Karanlık enerji, evrenin toplam kütle ve enerjisinin yaklaşık yüzde 68’ini oluşturan ikisinin çok daha baskın gücüdür. Karanlık madde yüzde 27’yi oluşturuyor. Kalan kısım her gün gördüğümüz ve etkileşime girdiğimiz tüm düzenli maddedir.

Karanlık Madde

1930’larda İsviçre doğumlu Astronom Fritz Zwicky, koma kümesini oluşturan kabaca 1.000 galaksinin görüntülerini inceledi ve davranışları hakkında komik bir şey gördü. Sadece uçuşuyor olması gereken galaksiler çok hızlı hareket ediyordu. Bir çeşit “karanlık madde” nin onları bir arada tuttuğunu iddia etti.

On yıllar sonra, gök bilimciler Vera Rubin ve Kent Ford, bireysel galaksilerin dönme oranlarını incelediklerinde benzer bir fenomen buldular. Bir galaksinin dış kenarındaki yıldızlar, merkeze yakın yıldızlardan daha yavaş daire içine almalılardı, tıpkı Güneş sistemimizdeki diğer gezegenler gibi. Ancak bunun yerine, bir galaksinin eteklerinde bulunan yıldızların, daha yakın olan yıldızlardan hızlı veya daha hızlı yörüngede olduğunu fark ettiler. Rubin ve Ford, bazı görünmez madde biçimlerinin görünüşte evreni bir arada tuttuğuna dair daha fazla kanıt bulmuştu.

Rubin bir keresinde Discover ile yaptığı röportajda “Çevredeki yıldızlar bile yüksek hızlarda yörüngede dolaşıyor.” dedi. “Yıldızları bu kadar hızlı yörüngede yapmak için çok fazla kütle olmalı, ama onu göremiyoruz. Bu görünmez kütleye karanlık madde diyoruz.”

Gök bilimciler artık karanlık maddenin gerçek olduğunu gösteren birçok başka kanıta sahipler. Aslında, karanlık maddenin varlığı o kadar yaygın olarak kabul edilir ki bilim adamlarının evrenin doğuşunu ve evrimini nasıl anladığının temelini oluşturan sözde standart kozmoloji modelinin bir parçasıdır. Onsuz, buraya nasıl geldiğimizi açıklayamayız.

Ancak bu durum, kozmologlara karanlık maddenin var olduğuna ve evrenin modellerinin doğru olduğuna dair kesin kanıt bulmak için baskı uyguladı. Yıllardır, dünyanın dört bir yanındaki fizikçiler, karanlık maddeyi tespit etmek için giderek daha yüksek teknolojili araçlar kullandılar. Şimdiye kadar hiçbir iz bulamadılar.

Karanlık Enerji

Gök bilimciler, evrenimizin yaklaşık bir asırdır genişlediğini biliyorlardı. Teleskopik gözlemler, çoğu galaksinin birbirinden uzaklaştığını göstermiştir. Bu da galaksilerin uzak geçmişte birbirine daha yakın olduğunu gösteriyor. Sonuç olarak, kanıtlar Büyük Patlama’yı doğruluyordu. Bununla birlikte gök bilimciler, kozmosun yıldız ve galaksilerinin, birleşik yer çekiminin, evrenin genişlemesini yavaşlatması gerektiğini varsaydılar.

Bu kavram 1990’ların sonlarında, ancak iki gök bilimci ekibi hiçbir anlam ifade etmeyen bir şey tespit ettiğinde ortaya çıktı. En uzak galaksilerdeki süpernovaları inceleyen araştırmacılar, uzak galaksilerin bizden yakındaki galaksilerden daha hızlı hareket ettiğini keşfetti. Evren sadece genişlemiyordu, bu genişleme hızlanıyordu.

İki takımdan birini yöneten Astronom Brian Schmidt, 1998’de New York Times’a verdiği demeçte,“Kendi tepkim şaşkınlık ve korku arasında bir yerde.” dedi. “Şaşkınlık;  çünkü bu sonucu beklemiyordum ve muhtemelen gök bilimcilerin çoğunluğu tarafından inkâr edileceğini bilerek korku duyuyordum ki benim gibi beklenmedik şeylerden son derece şüpheci.“

Ancak bunu çürütmek yerine, sonraki gözlemler sadece karanlık enerjinin kanıtlarını daha sağlam hale getirdi. Aslında, karanlık maddenin bazı önde gelen eleştirmenleri hala karanlık enerjinin varlığını kabul ediyor.

Bu, araştırmacıların karanlık enerjinin ne olduğunu bildiği anlamına gelmez. Albert Einstein’ın genel görelilik teorisi sayesinde evrendeki rolünü tanımlayabilirler. Einstein karanlık enerjiyi bilmiyordu ama denklemleri yeni uzayın var olabileceğini ve uzayın içeri çökme fikri için kendi uydurduğu kozmolojik sabit denilen görelilik geçiştirme faktörünü dahil etti. Bu fikir, uzayın kendisinin enerjiye sahip olmasını sağlasa da bilim adamları hala bu gücü Dünya’da hiç görmediler.

Bazı teorik fizikçiler, orada keşfedilmeyi bekleyen karanlık bir parçacık ve kuvvet alanı olduğunu düşünüyorlar. Karanlık enerji ve karanlık madde ne olursa olsun, evrenimizle çekişmeli bir savaştaymış gibi hem onu bir arada tutuyor hem de ayırıyor.

Kaynakça

• https://www.discovermagazine.com/the-sciences/the-steady-state-when-astronomers-tried-to-overthrow-the-big-bang
• https://astronomy.com/news/2020/03/whats-the-difference-between-dark-matter-and-dark-energy
• https://www.discovermagazine.com/the-sciences/everything-worth-knowing-about-the-dark-universe