Evrendeki karanl?k madde ve karanl?k enerji. Karanl?k madde

Etraf?m?zda g?rd???m?z her ?ey (y?ld?zlar ve galaksiler) Evrendeki toplam k?tlenin %4-5'inden fazla de?ildir!

Modern kozmolojik teorilere g?re, Evrenimiz t?m g?zlemlenebilir nesneleri olu?turan s?radan, s?zde baryonik maddeden yaln?zca %5'ten olu?ur; Yer?ekimi nedeniyle %25 oran?nda karanl?k madde tespit edildi; ve karanl?k enerji toplam?n %70'ini olu?turuyor.

Karanl?k enerji ve karanl?k madde terimleri tamamen ba?ar?l? de?ildir ve ?ngilizce'den ger?ek anlamda ancak anlamsal olmayan bir terc?meyi temsil etmektedir.

Fiziksel anlamda bu terimler yaln?zca bu maddelerin fotonlarla etkile?ime girmedi?ini ve bunlara kolayca g?r?nmez veya ?effaf madde ve enerji denilebilece?ini ima eder.

Pek ?ok modern bilim insan?, karanl?k enerjiyi ve maddeyi incelemeyi ama?layan ara?t?rmalar?n muhtemelen ?u k?resel soruyu yan?tlamaya yard?mc? olaca??na inan?yor: Gelecekte Evrenimizi neler bekliyor?

Galaksi b?y?kl???nde k?meler

Karanl?k madde, b?y?k olas?l?kla, karasal ko?ullarda hala bilinmeyen ve s?radan maddenin do?as?nda var olan ?zelliklere sahip yeni par?ac?klardan olu?an bir maddedir. ?rne?in s?radan maddeler gibi k?meler halinde toplanma ve yer?ekimsel etkile?imlere kat?lma yetene?ine de sahiptir. Ancak bu s?zde k?melerin boyutu t?m bir galaksiyi, hatta bir galaksi k?mesini bile a?abilir.

Karanl?k madde par?ac?klar?n? incelemek i?in yakla??mlar ve y?ntemler

?u anda d?nyan?n d?rt bir yan?ndaki bilim adamlar?, ?zel olarak tasarlanm?? ultra teknolojik ekipman ve bir?ok farkl? ara?t?rma y?ntemini kullanarak karasal ko?ullar alt?nda karanl?k madde par?ac?klar?n? m?mk?n olan her ?ekilde ke?fetmeye veya yapay olarak elde etmeye ?al???yorlar, ancak ?u ana kadar t?m ?abalar? ta?land?r?lmad?. ba?ar?yla.

Y?ntemlerden biri, genellikle ?arp??t?r?c? olarak bilinen y?ksek enerjili h?zland?r?c?larda deneylerin yap?lmas?n? i?erir. Karanl?k madde par?ac?klar?n?n protondan 100-1000 kat daha a??r oldu?una inanan bilim insanlar?, bunlar?n bir ?arp??t?r?c? arac?l???yla y?ksek enerjilere h?zland?r?lan s?radan par?ac?klar?n ?arp??mas?yla olu?mas? gerekti?ini varsay?yorlar. Bir di?er y?ntemin ?z? ise etraf?m?zda bulunan karanl?k madde par?ac?klar?n?n kay?t alt?na al?nmas?d?r. Bu par?ac?klar? kaydetmenin ana zorlu?u, do?al olarak kendilerine kar?? ?effaf olan s?radan par?ac?klarla ?ok zay?f etkile?im sergilemeleridir. Ancak yine de karanl?k madde par?ac?klar? atom ?ekirdekleriyle ?ok nadiren ?arp???r ve bu fenomenin er ya da ge? kaydedilebilece?ine dair baz? umutlar vard?r.

Karanl?k madde par?ac?klar?n? incelemek i?in ba?ka yakla??mlar ve y?ntemler de var ve hangisinin ilk ba?ar?l? olaca??n? yaln?zca zaman g?sterecek; ancak her durumda, bu yeni par?ac?klar?n ke?fi b?y?k bir bilimsel ba?ar? olacak.

Yer ?ekimine kar?? dayan?kl? madde

Karanl?k enerji, karanl?k maddeden ?ok daha s?ra d??? bir maddedir. K?meler halinde toplanma yetene?i yoktur, bunun sonucunda t?m Evrene e?it olarak da??lm??t?r. Ancak ?u anda en s?ra d??? ?zelli?i yer?ekimine kar?? olmas?d?r.

Karanl?k maddenin do?as? ve kara delikler

Modern astronomik y?ntemler sayesinde, Evrenin g?n?m?zdeki geni?leme h?z?n? belirlemek ve de?i?im s?recini daha erken sim?le etmek m?mk?nd?r. Bunun sonucunda, yak?n ge?mi?te oldu?u gibi ?u anda da Evrenimizin geni?ledi?i ve bu s?recin h?z?n?n s?rekli artt??? bilgisi elde edildi. Karanl?k enerjinin anti-k?tle?ekimine ili?kin hipotezin ortaya ??kmas?n?n nedeni budur, ??nk? ola?an k?tle?ekimsel ?ekim, Evrenin geni?leme h?z?n? k?s?tlayan "galaksi durgunlu?u" s?reci ?zerinde yava?lat?c? bir etkiye sahip olacakt?r. Bu fenomen genel g?relilik teorisiyle ?eli?miyor, ancak karanl?k enerjinin negatif bas?nca sahip olmas? gerekiyor; bu, ?u anda bilinen hi?bir maddenin sahip olmad??? bir ?zellik.

"Karanl?k Enerji" rol?ne adaylar

Abel 2744 k?mesindeki g?kadalar?n k?tlesi, toplam k?tlesinin y?zde 5'inden azd?r. Bu gaz o kadar s?cak ki yaln?zca X-???nlar?nda parl?yor (bu g?r?nt?de k?rm?z?). G?r?nmez karanl?k maddenin (k?menin k?tlesinin yakla??k y?zde 75'ini olu?turan) da??l?m? mavi renktedir.

Karanl?k enerjinin rol? i?in varsay?lan adaylardan biri, evrenin geni?lemesi s?ras?nda enerji yo?unlu?u de?i?meden kalan ve dolay?s?yla bo?lu?un negatif bas?nc?n? do?rulayan vakumdur. Bir ba?ka olas? aday da, daha ?nce bilinmeyen ve t?m Evrenin i?inden ge?ti?i varsay?lan ultra zay?f bir alan olan "?z"d?r. Ba?ka olas? adaylar da var ama bunlardan hi?biri ?u ana kadar ?u soruya kesin bir yan?t elde etmeye katk?da bulunmad?: Karanl?k enerji nedir? Ancak karanl?k enerjinin tamamen do?a?st? bir ?ey oldu?u ve 21. y?zy?l?n temel fizi?inin ana gizemi olmaya devam etti?i zaten a??k.

"Karanl?k madde" (veya gizli k?tle) terimi bilimin ?e?itli alanlar?nda kullan?lmaktad?r: kozmoloji, astronomi, fizik. Varsay?msal bir nesneden bahsediyoruz - elektromanyetik radyasyonla do?rudan etkile?ime giren ve onun kendi i?inden ge?mesine izin vermeyen bir t?r uzay ve zaman i?eri?i.

Karanl?k madde – nedir bu?

?ok eski zamanlardan beri insanlar Evrenin k?keni ve onu ?ekillendiren s?re?lerle ilgilendiler. Teknoloji ?a??nda ?nemli ke?ifler yap?lm?? ve teorik ?er?eve ?nemli ?l??de geni?letilmi?tir. 1922'de ?ngiliz fizik?i James Jeans ve Hollandal? g?kbilimci Jacobus Kapteyn galaktik maddenin ?o?unun g?r?nmez oldu?unu ke?fettiler. Daha sonra ilk kez karanl?k madde terimi kullan?ld?; bu, insanl???n bildi?i hi?bir y?ntemle g?r?lemeyen bir maddedir. Gizemli bir maddenin varl??? dolayl? i?aretlerle g?sterilir - yer?ekimi alan?, a??rl?k.

Astronomi ve kozmolojide karanl?k madde

Evrendeki t?m nesnelerin ve par?alar?n birbirini ?ekti?ini varsayarak g?kbilimciler g?r?n?r uzay?n k?tlesini bulmay? ba?ard?lar. Ancak ger?ek ve tahmin edilen a??rl?klarda bir tutars?zl?k ke?fedildi. Ve bilim adamlar?, Evrendeki bilinmeyen ?zlerin %95'ini olu?turan g?r?nmez bir k?tlenin var oldu?unu ke?fettiler. Uzaydaki karanl?k madde a?a??daki ?zelliklere sahiptir:

  • yer ?ekimine tabi;
  • di?er uzay nesnelerini etkiler,
  • ger?ek d?nyayla zay?f etkile?ime girer.

Karanl?k madde - felsefe

Karanl?k madde felsefede ?zel bir yere sahiptir. Bu bilim, d?nya d?zeninin, varolu?un temellerinin, g?r?nen ve g?r?nmeyen d?nyalar?n sisteminin incelenmesiyle ilgilenir. Uzay, zaman ve ?evre fakt?rlerinin belirledi?i belirli bir madde temel prensip olarak al?nd?. ?ok daha sonra ke?fedilen uzay?n gizemli karanl?k maddesi, d?nyan?n anla??lmas?n?, yap?s?n? ve evrimini de?i?tirdi. Felsefi anlamda, her birimizin i?inde, uzay ve zaman?n bir enerji p?ht?s? gibi bilinmeyen bir madde mevcuttur, bu nedenle insanlar, sonu olan zamandan olu?tu?u i?in ?l?ml?d?r.

Karanl?k maddeye neden ihtiya? duyulur?

Uzay nesnelerinin (gezegenler, y?ld?zlar vb.) yaln?zca k???k bir k?sm? g?r?n?r maddedir. ?e?itli bilim adamlar?n?n standartlar?na g?re, karanl?k enerji ve karanl?k madde Uzaydaki alan?n neredeyse tamam?n? kapl?yor. ?lki %21-24'? olu?tururken, enerji %72'sini olu?turuyor. Bilinmeyen fiziksel yap?ya sahip her maddenin kendi i?levleri vard?r:

  1. I???? emmeyen veya yaymayan siyah enerji, nesneleri uzakla?t?rarak evrenin geni?lemesine neden olur.
  2. Galaksiler gizli k?tle temelinde in?a edilmi?tir; kuvveti uzaydaki nesneleri ?eker ve onlar? yerlerinde tutar. Yani Evrenin geni?lemesini yava?lat?r.

Karanl?k madde neyden yap?lm??t?r?

G?ne? Sistemindeki karanl?k madde, dokunulamayan, incelenemeyen veya derinlemesine incelenemeyen bir ?eydir. Bu nedenle do?as? ve bile?imi ile ilgili ?e?itli hipotezler ?ne s?r?lmektedir:

  1. Yer ?ekimine kat?lan ve bilimin bilmedi?i par?ac?klar bu maddenin bir bile?enidir. Bunlar? teleskopla tespit etmek imkans?zd?r.
  2. Bu fenomen, k???k kara deliklerden olu?an bir k?medir (Ay'dan daha b?y?k de?ildir).

Bile?en par?ac?klar?n?n h?z?na ve birikim yo?unlu?una ba?l? olarak iki t?r gizli k?tleyi ay?rt etmek m?mk?nd?r.

  1. S?cak. Galaksileri olu?turmak yeterli de?ildir.
  2. So?uk. Yava?, b?y?k p?ht?lardan olu?ur. Bu bile?enler bilimin bildi?i eksenler ve bozonlar olabilir.

Karanl?k madde var m??

Ke?fedilmemi? fiziksel yap?ya sahip nesneleri ?l?meye y?nelik t?m giri?imler ba?ar? getirmedi. 2012 y?l?nda 400 y?ld?z?n G?ne? etraf?ndaki hareketi incelendi ancak b?y?k hacimlerde gizli maddenin varl??? kan?tlanamad?. Ger?ekte karanl?k madde olmasa da teoride var. Onun yard?m?yla Evrendeki nesnelerin yerlerindeki konumu a??klanmaktad?r. Baz? bilim insanlar? gizli kozmik k?tleye dair kan?tlar buluyor. Evrendeki varl???, galaksi k?melerinin farkl? y?nlere u?up birbirine yap??mamas?n? a??kl?yor.

Karanl?k madde - ilgin? ger?ekler

Gizli k?tlenin do?as? bir s?r olmaya devam ediyor, ancak d?nya ?ap?ndaki bilimsel zihinlerin ilgisini ?ekmeye devam ediyor. Maddenin kendisini ve yan etkilerini incelemek i?in d?zenli olarak deneyler yap?lmaktad?r. Ve onun hakk?ndaki ger?ekler ?o?almaya devam ediyor. ?rne?in:

  1. D?nyan?n en g??l? par?ac?k h?zland?r?c?s? olan ve ?ok ?v?len B?y?k Hadron ?arp??t?r?c?s?, uzaydaki g?r?nmez maddenin varl???n? ortaya ??karmak i?in t?m silindirleri ate?liyor. D?nya kamuoyu sonu?lar? merakla bekliyor.
  2. Japon bilim insanlar?, uzaydaki gizli k?tlenin d?nyan?n ilk haritas?n? olu?turuyor. 2019 y?l?na kadar tamamlanmas? planlan?yor.
  3. Son zamanlarda teorik fizik?i Lisa Randall, karanl?k madde ile dinozorlar?n ba?lant?l? oldu?unu ?ne s?rd?. Bu madde D?nya'ya gezegendeki ya?am? yok eden bir kuyruklu y?ld?z g?nderdi.

Galaksimizin ve t?m Evrenin bile?enleri a??k ve karanl?k madde, yani g?r?nen ve g?r?nmeyen cisimlerdir. Modern teknoloji birincisinin incelenmesiyle ba? edebiliyorsa, y?ntemler s?rekli geli?tiriliyorsa, gizli maddeleri incelemek ?ok sorunludur. ?nsanl?k hen?z bu olguyu anlayamam??t?r. G?r?nmez, soyut ama her yerde mevcut olan karanl?k madde, Evrenin ana gizemlerinden biri olmu?tur ve olmaya devam etmektedir.

Karanl?k madde, insanl???n "kalemin ucundaki" ke?iflerinden bir di?eri. Hi? kimse bunu hissetmedi, elektromanyetik dalgalar yaym?yor ve onlarla etkile?ime girmiyor. Yar?m y?zy?ldan fazla bir s?redir karanl?k maddenin varl???na dair hi?bir deneysel kan?t bulunamam??t?r; yaln?zca varl???n? do?rulad??? varsay?lan deneysel hesaplamalar sa?lanm??t?r. Ancak ?u anda bu sadece astrofizik?ilerin bir hipotezi. Ancak bunun en ilgi ?ekici ve son derece makul bilimsel hipotezlerden biri oldu?unu belirtmek gerekir.

Her ?ey ge?en y?zy?l?n ba??nda ba?lad?: g?kbilimciler g?zlemledikleri d?nyan?n resminin farkl? oldu?unu fark ettiler. yer ?ekimi teorisine uymuyor. Teorik olarak hesaplanan k?tleye sahip galaksiler olmas? gerekenden daha h?zl? d?n?yor.

Bu, onlar?n (galaksilerin) yap?lan g?zlemlerden elde edilen hesaplamalar?n ?nerdi?inden ?ok daha b?y?k bir k?tleye sahip olduklar? anlam?na gelir. Ancak hala d?nd?kleri i?in ya yer?ekimi teorisi do?ru de?il ya da bu teori galaksiler gibi nesneler ?zerinde "i?e yaram?yor". Veya Evrende modern cihazlar?n tespit edebilece?inden daha fazla madde var. Bu teori bilim adamlar? aras?nda daha pop?ler hale geldi ve bu soyut varsay?msal maddeye karanl?k madde ad? verildi.
Hesaplamalardan, galaksilerdeki karanl?k maddenin normalden yakla??k 10 kat daha fazla oldu?u ve farkl? maddelerin birbirleriyle yaln?zca yer?ekimi d?zeyinde etkile?ime girdi?i, yani karanl?k maddenin kendisini yaln?zca k?tle bi?iminde g?sterdi?i ortaya ??kt?.
Baz? bilim adamlar? baz?lar?n?n ?unu ?ne s?r?yor: karanl?k madde- Bu s?radan bir maddedir ancak elektromanyetik radyasyon yaymaz. Bu t?r nesneler aras?nda karanl?k galaktik haleler, n?tron y?ld?zlar? ve kahverengi c?celerin yan? s?ra hala varsay?msal olan di?er uzay nesneleri de yer al?yor.

Bilim adamlar?n?n sonu?lar?na inan?yorsan?z, s?radan madde (?o?unlukla galaksilerde bulunan) toplan?r
karanl?k maddenin en yo?un oldu?u alanlar. Ortaya ??kan uzayda
Haritada karanl?k madde, zamanla dev filamentlerden olu?an d?zensiz bir a?d?r
Galaktik k?melerin oldu?u yerlerde artar ve azal?r.

Karanl?k madde birka? s?n?fa ayr?l?r: s?cak, s?cak ve so?uk (bu, kendisini olu?turan par?ac?klar?n h?z?na ba?l?d?r). S?cak, s?cak ve so?uk karanl?k madde bu ?ekilde ay?rt edilir. G?kbilimcilerin en b?y?k ilgisini ?eken so?uk karanl?k maddedir, ??nk? sabit nesneler, ?rne?in t?m karanl?k galaksiler olu?turabilir.
Karanl?k madde teorisi ayn? zamanda Big Bang teorisine de uyuyor. Bu nedenle bilim adamlar?, patlamadan 300 bin y?l sonra, ilk ?nce karanl?k madde par?ac?klar?n?n b?y?k miktarlarda k?melenmeye ba?lad???n?, ard?ndan yer?ekimi kuvvetiyle ?zerlerinde toplanan s?radan madde par?ac?klar?n?n ve galaksilerin olu?tu?unu varsay?yorlar.
Bu ?a??rt?c? bulgular ?u anlama geliyor: s?radan maddenin k?tlesinin Evrenin toplam k?tlesinin yaln?zca y?zde birka?? oldu?u!!!

Yani, bizim i?in g?r?nen d?nya, Evrenin ger?ekte olu?turdu?u ?eyin yaln?zca k???k bir k?sm?d?r. Ve bu devasa "bir ?eyin" ne oldu?unu hayal bile edemiyoruz.

Bug?ne kadar karanl?k maddenin nereden geldi?ine dair gizem ??z?lmedi. D???k s?cakl?ktaki y?ld?zlararas? gazdan olu?tu?unu ?ne s?ren teoriler var. Bu durumda madde herhangi bir radyasyon ?retemez. Ancak bu fikre kar?? ??kan teoriler var. Gaz?n ?s?nabildi?ini s?yl?yorlar, bu da s?radan "baryonik" maddeler haline gelmelerine yol a??yor. Bu teori, so?uk haldeki gaz k?tlesinin ortaya ??kan a???? gideremeyece?i ger?e?iyle desteklenmektedir.

Karanl?k madde teorileri hakk?nda o kadar ?ok soru var ki, biraz daha ara?t?rmaya de?er.

Karanl?k madde nedir?

Karanl?k maddenin ne oldu?u sorusu yakla??k 80 y?l ?nce ortaya ??kt?. 20. y?zy?l?n ba?lar?nda. O zamanlar ?svi?reli g?kbilimci F. Zwicky, ger?ekte t?m galaksilerin k?tlesinin, teleskopta kendi gazlar?yla g?r?lebilen t?m nesnelerin k?tlesinden daha b?y?k oldu?u fikrini ortaya att?. Say?s?z ipucunun t?m?, uzayda etkileyici bir k?tleye sahip, bilinmeyen bir ?eyin var oldu?una i?aret ediyordu. A??klanamayan bu maddeye “karanl?k madde” ad?n?n verilmesine karar verildi.

Bu g?r?nmez madde t?m Evrenin en az d?rtte birini kaplar. Bu maddenin ?zelli?i, par?ac?klar?n?n birbirleriyle ve s?radan di?er maddelerle zay?f etkile?ime girmesidir. Bu etkile?im o kadar zay?f ki bilim insanlar? bunu tespit bile edemiyor. Asl?nda yaln?zca par?ac?klar?n etkisine dair i?aretler var.

Bu konunun incelenmesi d?nyadaki en b?y?k beyinler taraf?ndan y?r?t?l?yor, bu nedenle d?nyadaki en b?y?k ??pheciler bile maddenin par?ac?klar?n? yakalaman?n m?mk?n olaca??na inan?yor. En ?ok arzu edilen ama? bunu laboratuvar ortam?nda yapmakt?r. Madenlerde b?y?k derinliklerde ?al??malar yap?l?yor, uzaydan gelen ???n par?ac?klar?n?n neden oldu?u paraziti ortadan kald?rmak i?in bu t?r deneyler i?in ko?ullar gerekiyor.

?zellikle B?y?k Hadron ?arp??t?r?c?s?'n?n yard?m?yla modern h?zland?r?c?lar sayesinde pek ?ok yeni bilginin elde edilme ihtimali var.

Karanl?k madde par?ac?klar?n?n tuhaf bir ?zelli?i var: kar??l?kl? yok olu?. Bu t?r i?lemler sonucunda gama radyasyonu, antipartik?ller ve par?ac?klar (elektron ve pozitron gibi) ortaya ??kar. Bu nedenle astrofizik?iler gama radyasyonunun veya antipartik?llerin izlerini bulmaya ?al???yorlar. Bunun i?in ?e?itli yer ve mekan tesisatlar?ndan yararlan?l?r.

Karanl?k maddenin varl???na dair kan?tlar

Daha ?nce de belirtildi?i gibi, Evrenin k?tlesine ili?kin hesaplamalar?n do?rulu?una ili?kin ilk ??pheler, ?svi?reli g?kbilimci F. Zwicky taraf?ndan payla??ld?. Ba?lang?? olarak, sa? k?mesinden merkezin etraf?nda hareket eden galaksilerin h?z?n? ?l?meye karar verdi. Ve ?al??mas?n?n sonucu onu biraz ?a??rtt? ??nk? bu galaksilerin hareket h?z?n?n bekledi?inden daha y?ksek oldu?u ortaya ??kt?. Ayr?ca bu de?eri ?nceden hesaplam??t?r. Ancak sonu?lar ayn? de?ildi.

Sonu? a??kt?: K?menin ger?ek k?tlesi g?r?nenden ?ok daha b?y?kt?. Bu, Evrenin bu k?sm?ndaki maddenin ?o?unun g?r?lememesi ve g?zlemlenmesinin de imkans?z olmas?yla a??klanabilir. Bu madde ?zelliklerini yaln?zca k?tle halinde g?sterir.

Bir dizi yer?ekimi deneyi, galaksi k?melerinde g?r?nmez k?tlenin varl???n? do?rulad?. G?relilik teorisinin bu olguya ili?kin baz? yorumlar? vard?r. Onu takip ederseniz, her k?tle alan? deforme edebilir, ayr?ca bir mercek gibi ???k ???nlar?n?n do?rudan ak???n? b?kebilir. Galaksi k?mesi bozulmaya neden oluyor, etkisi o kadar g??l? ki fark ediliyor. K?menin hemen arkas?nda yer alan galaksinin g?r?nt?s? en bozuk olan?d?r. Bu bozulma, maddenin bu k?mede nas?l da??ld???n? hesaplamak i?in kullan?l?r. Ger?ek k?tle bu ?ekilde ?l??l?r. Her zaman g?r?n?r maddenin k?tlesinden birka? kat daha b?y?k oldu?u ortaya ??k?yor.

Bu alandaki ?nc? F. Zwicky'nin ?al??malar?ndan k?rk y?l sonra Amerikal? g?kbilimci V. Rubin bu konuyu ele ald?. Galaksilerin kenarlar?nda bulunan maddenin galaksinin merkezi etraf?nda d?nme h?z?n? inceledi. Kepler'in yer?ekimi yasalar?na ili?kin yasalar?n? takip edersek, galaksilerin d?nme h?z? ile merkeze olan uzakl??? aras?nda belirli bir ili?ki vard?r.

Ancak ger?ekte ?l??mler, merkeze olan mesafe artt?k?a d?n?? h?z?n?n de?i?medi?ini g?sterdi. Bu t?r veriler yaln?zca tek bir ?ekilde a??klanabilir - galaksinin maddesi hem merkezde hem de kenarlarda ayn? yo?unlu?a sahiptir. Ancak g?r?n?r maddenin merkezde ?ok daha b?y?k bir yo?unlu?u vard? ve kenarlarda seyreklik ile karakterize ediliyordu ve yo?unluk eksikli?i ancak g?zle g?r?lemeyen bir maddenin varl???yla a??klanabiliyordu.

Bu olay? a??klayabilmek i?in galaksilerde bu g?r?nmez maddenin, bizim g?rebildi?imiz maddenin neredeyse 10 kat? kadar fazlas?n?n bulunmas? gerekiyor. Bu bilinmeyen maddeye “karanl?k madde” ya da “karanl?k madde” ad? veriliyor. Bug?ne kadar bu fenomen astrofizik?iler i?in en ilgin? gizem olmaya devam ediyor.

Karanl?k maddenin varl???na dair kan?tlar?n lehine ba?ka bir arg?man daha var. Galaksilerin nas?l olu?tu?u s?recini tan?mlayan hesaplamalardan kaynaklanmaktad?r. Bunun B?y?k Patlama'dan yakla??k 300.000 y?l sonra ba?lad???na inan?l?yor. Hesaplama sonu?lar?, patlama s?ras?nda ortaya ??kan madde par?alar? aras?ndaki ?ekimin, geni?lemeden kaynaklanan kinetik enerjiyi telafi edemedi?ini s?yl?yor. Yani madde galaksilerde yo?unla?amad? ama bug?n g?rebiliyoruz.

Galaksi paradoksu ad? verilen bu a??klanamayan ger?ek, Big Bang teorisini ??r?ten bir arg?man olarak g?sterildi. Ama buna di?er taraftan da bakabilirsiniz. Sonu?ta en s?radan madde par?ac?klar? karanl?k madde par?ac?klar?yla kar??abilir. Daha sonra hesaplamalar do?ru hale gelir ve ?ok fazla karanl?k maddenin birikti?i galaksilerin nas?l olu?tu?u ve s?radan madde par?ac?klar?n?n yer?ekimi nedeniyle onlara zaten kat?ld??? ortaya ??kar. Sonu?ta s?radan madde Evrenin toplam k?tlesinin k???k bir k?sm?n? olu?turuyor.

G?r?n?r madde, karanl?k maddeye k?yasla nispeten d???k bir yo?unlu?a sahiptir ??nk? 20 kat daha yo?undur. Dolay?s?yla bilim adamlar?n?n hesaplamalar?na g?re Evren'in eksik olan k?tlesinin %95'i karanl?k maddedir.

Ancak bu, ba?tan a?a?? incelenen, tan?d?k ve anla??l?r t?m g?r?n?r d?nyan?n, ger?ekte olu?ana yaln?zca k???k bir ekleme oldu?u sonucuna vard?.

T?m galaksiler, gezegenler ve y?ld?zlar, hakk?nda hi?bir fikrimizin olmad??? bir ?eyin sadece k???k bir par?as?d?r. A???a ??kan budur ama ger?ek bizden gizlenmektedir.

Fizikte Standart Model olarak adland?r?lan teorik bir yap?, bilim taraf?ndan bilinen t?m temel par?ac?klar?n etkile?imlerini a??klar. Ancak bu, Evrende var olan maddenin yaln?zca %5'idir, geri kalan %95'i ise tamamen bilinmeyen niteliktedir. Bu varsay?msal karanl?k madde nedir ve bilim insanlar? onu nas?l tespit etmeye ?al???yor? MIPT ??rencisi ve Fizik ve Astrofizik B?l?m? ?al??an? Hayk Hakobyan, ?zel bir proje kapsam?nda bu konuyu anlat?yor.

Higgs bozonunun ke?finden sonra nihayet do?rulanan temel par?ac?klar?n Standart Modeli, bildi?imiz s?radan par?ac?klar?n temel etkile?imlerini (elektrozay?f ve g??l?) a??klar: leptonlar, kuarklar ve kuvvet ta??y?c?lar? (bozonlar ve gluonlar). Ancak, t?m bu devasa karma??k teorinin, t?m maddenin yaln?zca %5-6's?n? a??klad???, geri kalan?n?n ise bu modele uymad??? ortaya ??kt?. Evrenimizin ilk anlar?na ili?kin g?zlemler, etraf?m?z? saran maddenin yakla??k %95'inin tamamen bilinmeyen nitelikte oldu?unu g?stermektedir. Yani ?ekim etkisinden dolay? bu gizli maddenin varl???n? dolayl? olarak g?r?yoruz ancak hen?z do?rudan yakalayamad?k. Bu gizli k?tle olgusuna "karanl?k madde" kod ad? verilmi?tir.

Modern bilim, ?zellikle kozmoloji, Sherlock Holmes'un t?mdengelim y?ntemine g?re ?al???r.

?imdi WISP grubunun ana aday?, g??l? etkile?im teorisinde ortaya ??kan ve ?ok k???k bir k?tleye sahip olan eksendir. B?yle bir par?ac?k, y?ksek manyetik alanlarda foton-foton ?iftine d?n??me yetene?ine sahip, bu da onu nas?l tespit etmeye ?al???labilece?ine dair ipu?lar? veriyor. ADMX deneyi, 80.000 gauss'luk (bu, D?nya'n?n manyetik alan?n?n 100.000 kat?) bir manyetik alan yaratan b?y?k odalar kullan?yor. Teorik olarak b?yle bir alan, bir eksenin, dedekt?rlerin yakalamas? gereken bir foton-foton ?iftine bozunmas?n? te?vik etmelidir. Say?s?z denemeye ra?men WIMP'leri, eksenleri veya steril n?trinolar? tespit etmek hen?z m?mk?n olmad?.

B?ylece, gizli k?tlenin garip varl???n? a??klamaya ?al??an ?ok say?da farkl? hipotezden ge?tik ve g?zlemlerin yard?m?yla t?m imkans?zl?klar? reddettikten sonra, halihaz?rda ?zerinde ?al??abilece?imiz birka? olas? hipoteze ula?t?k.

Bilimde olumsuz bir sonu? da bir sonu?tur, ??nk? par?ac?klar?n ?e?itli parametrelerine k?s?tlamalar getirir, ?rne?in olas? k?tle aral???n? ortadan kald?r?r. H?zland?r?c?larda y?ldan y?la daha fazla say?da yeni g?zlem ve deney, karanl?k madde par?ac?klar?n?n k?tlesi ve di?er parametreleri ?zerinde yeni, daha kat? k?s?tlamalar sa?l?yor. B?ylece t?m imkans?z se?enekleri bir kenara at?p, aray?? ?emberini daraltarak, Evrenimizdeki maddenin %95'inin nelerden olu?tu?unu anlamaya her ge?en g?n biraz daha yakla??yoruz.