Evrendeki Kayıp Madde Nerede?

Evrendeki Kayıp Madde Nerede?Bilim insanları evrendeki kayıp maddenin izini buldular. Evrenin sadece yüzde 4,6’sı yıldızlar, gezegenler, galaksiler ve insanları oluşturan normal maddeden meydana geliyor. Yüzde 95,4’ü ise karanlık madde ve karanlık enerji. Bugüne dek normal maddenin yüzde 90’ı kayıptı. Artık nereye gittiğini biliyoruz.

Görünür madde

Galaksileri oluşturan atomlar, proton, nötron ve elektronlar hep görülebilir ışık yayabilen normal madde sınıfına giriyor. Oysa yıldızlar, hatta kara delikler normal maddenin sadece yüzde 10’unu meydana getiriyor. Öyle ki geriye kalan yüzde 90’ının nerede olduğunu bilmiyorduk. Artık bulduk.

Fransa Uzay Astrofizik Enstitüsü’nden evrenbilimci Hideki Tanimura ve İngiltere Edinburgh Üniversitesi’nden Anna de Graaff yönetimindeki iki ayrı ekip, yıllar boyunca uzayda normal maddenin izini sürdükten sonra, nihayet nerede saklandığını buldular.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

madde-kayıp_madde-baryon-proton-galaksi 

Baryonlar

Normal maddeye fizikte baryonik madde diyoruz; çünkü sözünü ettiğimiz proton ve diğer parçacıklar baryon sınıfına giriyor. Evrenin yüzde 68,3’ü uzay boşluğunun genişlemesinden sorumlu olduğu düşünülen karanlık enerji ve yüzde 26,8’i ise galaksileri bir arada tutan ek yerçekimini sağlayan karanlık maddeden oluşuyor.

Bununla birlikte normal maddeyi bulmanın, neredeyse karanlık maddenin hangi parçacıklardan oluştuğunu bulmak kadar zor olduğunu kabul etmemiz gerekiyor. Ne de olsa normal maddenin görebildiğimiz kısmı yüzde 10 ile sınırlı.

Buna da yıldızlar, kara delikler, yıldızlararası gaz ve toz bulutları, bulutsular, genel olarak galaksiler ve gezegenler gibi küçük gökcisimleri dahil.

Nerede olabilir?

Bilim insanları galaksileri görünmez bir karanlık madde bulutunun, yumurta şekilli bir halenin sardığını düşünüyor. Bu da galaksilere ek kütleyi veriyor. Ancak, soğuk ve karanlık normal madde de gerçek karanlık maddenin yerçekimi etkisiyle galaksileri bir koza gibi sarıyor. Oysa bu gaz ve toz bulutunu hesaba katsak bile kayıp normal maddeyi tamamlayamıyoruz.

İlgili yazı: Artık Ormanlar Küresel Isınmaya Yol açıyor

madde-kayıp_madde-baryon-proton-galaksi

Galaksileri saran görünmez karanlık madde yerçekimi etkisiyle tespit edilebiliyor. Bilgisayar grafiği.

 

Galaksi kümeleri

Geriye bir tek açıklama kalıyor: Galaksiler arası gaz ve toz kümeleri. Gerçekten de evren yakın zamana kadar çok yoğun bir şekilde yıldız doğurmuş olsa da aslında kozmos pek verimli bir yıldız makinesi değil.

10 bin galaksinin katili karanlık madde yazısında anlattığım gibi, karanlık madde galaksileri saran verimli hidrojen gazını kopararak uzay boşluğuna seyrek olarak dağıtıyor ve uzayda kaybolmasına yol açıyor. Bu nedenle büyük miktarda hidrojen gazı yıldız oluşturmadan heba oluyor.

Ayrıca galaksilerin merkezindeki aktif süper kütleli kara delikler de uzayda yüz binlerce ışık yılı mesafeye enerjik gaz jetleri püskürtüyor. Hatta bunlarla komşu galaksileri bombalayabiliyor. Bu da galaksilerin gazının uzaya kaçıp ziyan olmasına yol açıyor.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

madde-kayıp_madde-baryon-proton-galaksi

Evren her yönde binlerce galaksiden oluşan madde iplikleri içeriyor. Bunların merkezinde sarıyla gösterilen dev karanlık madde bulutları var; çünkü galaksiler karanlık madde ipliklerinin üzerine dizilmiş durumda.

 

Galaksiler arası gaz iplikleri

Fransızca okunuşuyla bunlara filaman diyoruz ve Hideki Tanimura ile Anna de Graaff, evrendeki kayıp normal maddenin yüzde 90’ının bu tür galaksiler arası gaz ipliklerinden meydana geldiğini düşünüyor. İki ayrı bilimsel ekibin aynı sonuca varan makaleler hazırlaması teoriyi güçlendiriyor.

Peki kanıt nerede?

Bunu anlamak için neden şimdiye dek galaksiler arasındaki gaz ve tozu ortaya çıkaramadığımızı görmek gerekiyor. Bunu yapamadık; çünkü galaksimizdeki yıldız ışığı ve yıldızlararası toz bulutları galaksiler arası gaz ipliklerinin Samanyolu’na düşüreceği gölgeyi gizledi. Biz de gölgeye bakarak galaksiler arası gaz ve toz bulutlarını ölçemedik.

Öte yandan, araştırmacılar Sunyaev-Zel’dovich etkisinden yararlanarak büyük patlamadan kalan kozmik mikrodalga artalan ışımasını oluşturan fotonların enerjisini ölçtüler. Sonuçta bu fotonlar evrenin her yönüne eşit enerjide dağılmıştı; ama galaksiler arası gaz bulutlarından geçerken biraz daha yüksek enerjiyle uzaya saçılmaları gerekiyordu.

İlgili yazı: Güneş Sistemi’ndeki Kayıp 9. Gezegen ve Kardeşleri

madde-kayıp_madde-baryon-proton-galaksi

Bu da evrendeki kayıp normal maddenin kaynağı. Byütmek için tıklayın.

 

Galaksi katalogu

Fizikçiler düzenli aralıklarla yenilenen Sloan Dijital Gök Taraması haritasından birkaç çift galaksi seçtiler. Bu çiftleri göreli yönelimlerine göre ayırdıktan sonra, galaksi çiftlerinin arasındaki uzay boşluğunda ışığın (fotonların) dağılım enerjilerini ölçtüler.

Sonuçta Tanimura’nın ekibi galaksiler arası uzayda 3 kat fazla normal madde bulurken, de Graaff’ın ekibi 6 kat fazla normal madde buldu. Neden galaksiler arası gaz yoğunluğu bu kadar değişken derseniz bunun iki sebebi var:

1) Galaksiler arası gaz yoğunluğu galaksiden galaksiye değişiyor ki bu en bariz açıklama. 2) En önemlisi de uzak galaksi çiftleri ile yakın galaksi çiftleri arasında evrenin genişlemesine bağlı kırmızıya kayma gibi sebeplerle foton saçılımı değişiyor.

Eldeki gözlem verileri bu etkiye göre telafi edilirse galaksiler arası gaz yoğunluğu uzayda her yönde ortalama olarak aynı çıkıyor ve kayıp normal maddenin büyük kısmını sağlayarak gizemi de büyük ölçüde çözüyor. Geriye daha kesin gözlemler yapmak kalıyor.

İlgili yazı: Renk Körlüğünü Düzelten Gözlük EnChroma

madde-kayıp_madde-baryon-proton-galaksi

 

Peki ya karanlık madde ve enerji?

Her durumda evren bulmacasını çözmemiz için karanlık madde ve karanlık enerjinin de ne olduğunu bulmamız gerekiyor. Bugüne dek teorilerde öngörülen karanlık madde parçacıklarını bulamadığımız için sıvı karanlık madde gibi egzotik kuramları değerlendirmeye başladık.

Evrenin genişlemesinden sorumlu karanlık maddeyi de tespit edemediğimiz için karanlık enerjinin aslında olmadığını öne süren fizikçiler çıktı. Belki de bütün bunların sırrı tüm evreni tek denklemle açıklayan bir kuantum kütleçekim kuramı, yani her şeyin teorisini geliştirdiğimiz zaman çözülecek.

Her durumda en eğlenceli ve merak uyandırıcı kısmı araştırma aşaması gibi görünüyor. Maceraya hazır olun.

Evrenin mimarı karanlık madde


1Missing baryons in the cosmic web
2A Search for Warm/Hot Gas Filaments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*