Derleyen: Burhan Zihni Sanus
Bölüm I
Bilim adamları artık eminler ki Evrenin kitlesinin %90'ı görünmeyen bir maddeden oluşmaktadır.
Washington Üniversitesinden Astronom Bruce H. Margon'un dediği gibi "Evrenin kitlesinin sadece %10 bilebilmemiz ve %90 bulamamız çok rahatsız edici bir olay."
Bu eksik olan kitleye verilen isim Kara Madde - Siyah Madde (Dark Matter veya Matiére Sombre) dır ve bu iki kelime bütün bilgimizi özetlemektedir. Bir madde olduğunu biliyoruz zira onun çekim gücünü ölçebiliyoruz, fakat madde hiçbir elektromanyetik radyasyon neşretmemekte bu da onun "kara" koyu renkli olduğunu göstermektedir.
Bu eksik olan maddeyi ölçmek için bir çok teori vardır. Sub atomik partiküllerin hesaplanmasından, münferit kara deliklerin bir araya gelerek meydana getirdikleri birlikteliklerin ölçümünü yapmaya kadar. Hatta beyaz ve kahverengi cüce yıldızları inceleyerek, aslında eksik kitle tabiri insanı yanıltan bir ifade olmakta zira o kitle aslında eksik değil sadece onun görünmesi için gerekli olan ışığın olmamasında görünmemektedir.
Bu hikaye ilk defa 1933 de astronom Fritz Zwicky'nin Galaksi yığınlarının incelemesiyle başlamıştır. Bilhassa Saç ve Meryem galaksi yığınlarının incelenmesinde, Yığını teşkil eden her bir galaksinin kitlesini parlaklıklarına göre hesaplayıp bunları bir araya getirip yekun yapınca bütün yığının kitlesini bulması gerekirken bu ikinci kitle yani yığının kitlesi her bir galaksinin parlaklılarına göre ölçülü kan kitlelerinin toplamından 400 kere daha büyük çıkmıştır. Zwicky devrinde bu fark ortaya çıkmışken bunun incelenmesine sadece 1970 senelerinde başlanabilmiştir. O zaman ciddi olarak bu farkın siyah madde ile ilgili olduğu düşünülmüştür. Bu teorinin tatbiki sadece galaksilerin kitle sorununu hal olmasına çözüm olmakla kalmayıp Evrenin gelişmesine de bir cevap teşkil etmiştir.
Bu eksik olan maddeyi ölçmek için bir çok teori vardır. Sub atomik partiküllerin hesaplanmasından, münferit kara deliklerin bir araya gelerek meydana getirdikleri birlikteliklerin ölçümünü yapmaya kadar. Hatta beyaz ve kahverengi cüce yıldızları inceleyerek, aslında eksik kitle tabiri insanı yanıltan bir ifade olmakta zira o kitle aslında eksik değil sadece onun görünmesi için gerekli olan ışığın olmamasında görünmemektedir.
Bu hikaye ilk defa 1933 de astronom Fritz Zwicky'nin Galaksi yığınlarının incelemesiyle başlamıştır. Bilhassa Saç ve Meryem galaksi yığınlarının incelenmesinde, Yığını teşkil eden her bir galaksinin kitlesini parlaklıklarına göre hesaplayıp bunları bir araya getirip yekun yapınca bütün yığının kitlesini bulması gerekirken bu ikinci kitle yani yığının kitlesi her bir galaksinin parlaklılarına göre ölçülü kan kitlelerinin toplamından 400 kere daha büyük çıkmıştır. Zwicky devrinde bu fark ortaya çıkmışken bunun incelenmesine sadece 1970 senelerinde başlanabilmiştir. O zaman ciddi olarak bu farkın siyah madde ile ilgili olduğu düşünülmüştür. Bu teorinin tatbiki sadece galaksilerin kitle sorununu hal olmasına çözüm olmakla kalmayıp Evrenin gelişmesine de bir cevap teşkil etmiştir.
Siyah maddeye ihtiyaç gösteren bir diğer olağanüstü olay da spiral Galaksilerin meydana getirdiği eğrinin izahında kullanılmaktadır.
Spiral Galaksiler içinde büyük miktarda yıldız kalabalığı vardır, ve bunlar Galaksinin merkezinin etrafında yuvarlak bir yörünge içinde dönmektedirler bu yörüngeler Gezegenlerin yörüngelerini andırmaktadırlar. Gezegenler gibi fakat daha büyük bir yörünge takip eden yıldızlar daha yavaş bir hız takip ederler. ( Kepler Kanunun 3 üncü kuralıdır ) Bu kanun sadece Spiral bir galaksinin yakınında bir yörünge takip eden yıldızlar için geçerlidir, fakat yapılan incelemelerde Spiral Galaksilerin yakının da yörüngeleri olan bir çok yıldızın bu kanuna uymadığı gözlenmiştir astronomlar tarafından. Yörüngeleri büyüdüğü halde yıldızların hızında bir değişim olmamaktaydı.
Bu Fenomenin izahı şöyledir: Farz edelim ki büyük bir Spiral Galaksinin yakınlarında bulunan yıldızlar yörüngelerinde saniyede 200 km bir hızla seyretmektedirler. Eğer Galaksi sadece bizim görebildiğimiz madde den yapılmış olsaydı bu yıldızlar çok kısa bir zamanda etrafa savrulurlardı, çünkü onların hızı Galaksinin çekiminden kurtulma hızından 4 defe daha büyüktür. Galaksiler tek başına döndükleri görülmediğinden her zaman bir gurup teşkil ettiklerinden demek ki bu savrulmanın olmaması Galaksilerin kendi kitlelerinden ayrı olarak onların arasındaki boşluğu dolduran bir madde vardır ve oda galaksilerle beraber dönünce bu kurtulma hızı çok artmakta ve yıldızlar bu sebepten sağa sola savrulmamaktadırlar. Ama biz ışığı yansıtmadığı için kendiside ışık üretmediği için bu siyah maddeyi görememekteyiz.
Spiral Galaksiler içinde büyük miktarda yıldız kalabalığı vardır, ve bunlar Galaksinin merkezinin etrafında yuvarlak bir yörünge içinde dönmektedirler bu yörüngeler Gezegenlerin yörüngelerini andırmaktadırlar. Gezegenler gibi fakat daha büyük bir yörünge takip eden yıldızlar daha yavaş bir hız takip ederler. ( Kepler Kanunun 3 üncü kuralıdır ) Bu kanun sadece Spiral bir galaksinin yakınında bir yörünge takip eden yıldızlar için geçerlidir, fakat yapılan incelemelerde Spiral Galaksilerin yakının da yörüngeleri olan bir çok yıldızın bu kanuna uymadığı gözlenmiştir astronomlar tarafından. Yörüngeleri büyüdüğü halde yıldızların hızında bir değişim olmamaktaydı.
Bu Fenomenin izahı şöyledir: Farz edelim ki büyük bir Spiral Galaksinin yakınlarında bulunan yıldızlar yörüngelerinde saniyede 200 km bir hızla seyretmektedirler. Eğer Galaksi sadece bizim görebildiğimiz madde den yapılmış olsaydı bu yıldızlar çok kısa bir zamanda etrafa savrulurlardı, çünkü onların hızı Galaksinin çekiminden kurtulma hızından 4 defe daha büyüktür. Galaksiler tek başına döndükleri görülmediğinden her zaman bir gurup teşkil ettiklerinden demek ki bu savrulmanın olmaması Galaksilerin kendi kitlelerinden ayrı olarak onların arasındaki boşluğu dolduran bir madde vardır ve oda galaksilerle beraber dönünce bu kurtulma hızı çok artmakta ve yıldızlar bu sebepten sağa sola savrulmamaktadırlar. Ama biz ışığı yansıtmadığı için kendiside ışık üretmediği için bu siyah maddeyi görememekteyiz.
Halen bu esrarengiz siyah Maddenin neden yapılmış olduğu anlaşılamamıştır, ancak 07.03.2004 de onun nerelerde bulunduğunu bize gösteren bir haritaya sahibiz. Bu göğün büyük bir kısmını kaplayan üç boyutlu bir haritadır. Böyle bir şey on sene evvel hayal bile edilemezdi. Yannick Mellier tarafından idare edilen bir ekip tarafından Paris Astrofizik Enstitüsünde yapılan çalışmalar neticesinde gerçekleştirildi.
 |
| Siyah maddenin dağılımının haritası |
Bölüm II
Bu küpün her bir kenarı 1 milyar ışık - senesi büyüklüğünde. Kırmızı olarak: Siyah Madde özgül ağırlığı artıkça rengi daha kırmızılaşıyor ve parlaklığı artıyor. Mavi renkte: orada bulunan galaksiler. Onları birbirine bağlayan çizgiler ise galaksileri birbirine bağlayan ışığın çekim gücü yüzünden eğrilmesi. Küpün dikdörtgen gibi gözükmesi görüntünün siyah maddenin çekiminden uzaması yüzünden.
Bu haritayı yapabilmek için astronomlar 200.000 uzak galaksinin resmini incelenmişlerdir.
Bu resimlerdeki galaksilerin hareket yollarını ve onlardan gelen ışıkların hızları ve yollarından sapmaları hesaplayarak bu ışığın ne kadar Siyah Madde kitlesinin içinden geçtiği ortaya çıkmıştır. Ve şekillerin uzamasına sebep vermiştir. Bu haritada görülmektedir ki, evrende beli aralıklarla matrisler ( bölgeler ) vardır bunların bazısı boş bazısı da yüksek özgül ağırlığa sahip siyah maddeyle doludur.
Bu çalışmalar çok büyük bir emek istemiştir zira binlerce Galaksinin ışığı teker teker incelenmiş sapmalar hesaplanmış ve haritaya yerleştirilmiştir. Çok büyük bilgisayarlar sayesinde yapılabilmiştir. Bu harita gökte tahminen 2 derecelik bir kesimi kaplamaktadır önümüzdeki sene üç misli büyük bir bölgede çalışma yapılacaktır. Bu harita Kanada- Fransa ve Hawaii deki teleskopların işbirliği ile yapılmıştır.
Bu haritayı yapabilmek için astronomlar 200.000 uzak galaksinin resmini incelenmişlerdir.
Bu resimlerdeki galaksilerin hareket yollarını ve onlardan gelen ışıkların hızları ve yollarından sapmaları hesaplayarak bu ışığın ne kadar Siyah Madde kitlesinin içinden geçtiği ortaya çıkmıştır. Ve şekillerin uzamasına sebep vermiştir. Bu haritada görülmektedir ki, evrende beli aralıklarla matrisler ( bölgeler ) vardır bunların bazısı boş bazısı da yüksek özgül ağırlığa sahip siyah maddeyle doludur.
Bu çalışmalar çok büyük bir emek istemiştir zira binlerce Galaksinin ışığı teker teker incelenmiş sapmalar hesaplanmış ve haritaya yerleştirilmiştir. Çok büyük bilgisayarlar sayesinde yapılabilmiştir. Bu harita gökte tahminen 2 derecelik bir kesimi kaplamaktadır önümüzdeki sene üç misli büyük bir bölgede çalışma yapılacaktır. Bu harita Kanada- Fransa ve Hawaii deki teleskopların işbirliği ile yapılmıştır.
 |
| Galaksi yığını ve aralarında siyah madde |
Bölüm III
Yukarıdaki Hubble teleskopu tarafından çekilmiş resimde görülen bu dev Galaksi Yığılması CL0025 + 16564 Dünya'ya 4.5 milyar ışık yılı uzaklıktadır. ( Bir ışık yılı 300.000km ( ışığın bir saniyede kat ettiği mesafe ) x 60x60x24= 25.920.000.000 km günde x360 = 9.331 200 000 000 km 1 senede x 4.500.000.000 senede = 41. 990 400 000 000 000 000 000 km ). Bu yığın kitlesinin etkisiyle bir çeşit çekim merceği yaratmakta ve Einstein'ın Çekim teorisinde ön gördüğü gibi geri plan da ki galaksileri daha fazla göstermekte ve onların ışığını öne çıkarrnaktadır. Bu kitlesel farkları ve bilhassa yığılmaların termik yerleşimleri son derece dikkatlice incelenip yukarıdaki harita resimde Galaksi yığınlarını kırmızı en büyük yığılmayı ortadaki parlak sarı kesimde koyu lacivert olan yerleri de siyah maddenin olduğu yerler olarak tespit etmişlerdir. Bu arada Hubble teleskopunun yaptığı tespite göre ve resimde de görüldüğü siyah gibi madde her yere homojen olarak dağılmamış ve bilhassa Galaksilerin bulunduğu kırmızı ve parlak yerlerin etrafında toplanmıştır.
Kaynak: Evrenin Sırları
Kaynak: Evrenin Sırları