İlginizi Çekebilir
  1. Ana Sayfa
  2. Bilim
  3. Karanlık Madde Hakkında Cevaplanmamış 11 Soru

Karanlık Madde Hakkında Cevaplanmamış 11 Soru

LqdSSqy5A2Snp7Fcy6MUHd-650-80

Karanlık madde Web

Abone Ol

1930’larda, Fritz Zwicky adlı bir İsviçreli gökbilimci, uzak bir kümedeki galaksilerin, sahip oldukları görünür kütle miktarına sahip olması gerektiğinden çok daha hızlı bir şekilde hareket ettiklerini fark etti. Karanlık madde olarak adlandırdığı, görünmeyen bir maddeden daha fazlasını, bu galaksilerin üzerinde yerçekimine bağlı olabileceğini önerdi.

O zamandan beri, araştırmacılar bu gizemli materyalin kozmos boyunca bulunabileceğini ve yıldızlar ve insanlar gibi sıradan şeyleri oluşturan normal maddeden altı kat daha fazla olduğunu doğruladılar. Ancak, evren boyunca karanlık maddeyi görmesine rağmen, bilim adamlarının çoğunlukla hala kafaları karışık. İşte karanlık madde ile ilgili en büyük 11 cevapsız soru.

Karanlık madde nedir?

blank
Shutterstock

Birincisi ve belki de en şaşırtıcı olanı, araştırmacılar tamamen karanlık maddenin ne olduğundan emin değiller. Başlangıçta, bazı bilim adamları, evrendeki kayıp kütlenin küçük soluk yıldızlar ve kara deliklerden oluştuğunu iddia ettiler. Ancak yapılan detaylı gözlemler, karanlık maddenin etkisini hesaba katan bu kadar nesneyi ortaya koyamadı.

Karanlık maddeyi tespit edebilir miyiz?

blank
Xinhua / Getty

Eğer WIMP’lerden karanlık madde yapılırsa, etrafımızda görünmez ve zar zor tespit edilebilir olmaları gerekir. Peki neden henüz bulamadık? Sıradan madde ile çok fazla etkileşime girmeyecek olsalar da, karanlık madde partikülünün uzayda dolaşırken proton veya elektron gibi normal bir partiküle çarpması her zaman küçük bir ihtimaldir. Bu nedenle, araştırmacılar deneyden sonra, yeraltındaki çok sayıda normal parçacığı incelemek için deney yaptılar; burada karanlık madde parçacık çarpışmasını taklit edebilecek engelleyici radyasyondan korunuyorlar. Sorun? Onlarca yıl aradıktan sonra, bu dedektörlerden hiç biri güvenilir bir keşifte bulunmadı. Bu yılın başlarında, Çin PandaX deneyi en son WIMP bozulmasını bildirdi. Karanlık madde parçacıklarının WIMP’lerden çok daha küçük olduğu muhtemel görünüyor.

Karanlık madde birden fazla parçacıktan mı oluşuyor?

blank
Maria Starovoytova / Shutterstock

Sıradan madde, protonlar ve elektronlar gibi günlük parçacıklardan ve ayrıca nötrinolar, müonlar ve piyonlar gibi daha egzotik parçacıklardan oluşan bir hayvanat bahçesinden oluşur. Bu yüzden bazı araştırmacılar, evrendeki maddenin yüzde 85’ini oluşturan karanlık maddenin de aynı derecede karmaşık olup olmadığını merak ettiler. Harvard Üniversitesi’nden fizikçi Andrey Katz Live.com’un kardeş sitesi Space.com’a yaptığı açıklamada, “Evrendeki tüm kara maddenin bir tür parçacıktan oluştuğunu varsaymak için iyi bir neden yoktur.” Dedi . Koyu protonlar, karanlık atomlar oluşturmak için karanlık elektronlarla birleşerek görünür dünyada bulunanlar kadar çeşitli ve ilginç konfigürasyonlar ürettiğini söyledi. Bu tür öneriler fizik laboratuvarlarında giderek daha fazla hayal edilmekle birlikte, onları onaylamanın ya da inkar etmenin bir yolunu şu ana kadar bilim insanları bir yolunu bulamadı.

Karanlık güçler var mı?

blank
Shutterstock

Ek karanlık madde parçacıkları ile birlikte, karanlık maddenin normal madde tarafından hissedilenlere benzer kuvvetler yaşama olasılığı vardır. Bazı araştırmacılar, sadece karanlık madde parçacıkları tarafından hissedilmeleri dışında, elektromanyetik kuvvete neden olan normal parçacıklar arasında değiştirilen fotonlar gibi olacak olan “karanlık fotonları” aradılar. İtalya’daki fizikçiler,  bir elektron ışını ve pozitronlar olarak bilinen antipartikülleri bir elmas halinde parçalamak için hazırlanıyorlar . Koyu fotonlar varsa, elektron-pozitron çiftleri, potansiyel olarak evrenin yepyeni bir sektörünü açan garip kuvvet taşıyan parçacıklardan birini yok edebilir ve üretebilir.

Karanlık madde eksenlerden yapılabilir mi?

blank
Marcel Clemens / Shutterstock

Fizikçiler giderek WIMP’lere olan sevgileri düştükçe, diğer karanlık madde parçacıkları da öne çıkmaya başladı.  Önde gelen değişikliklerden biri, bir protondan daha az kütleli olan, yükseltilmiş, son derece hafif olan, bir akson olarak bilinen varsayımsal bir parçacıktır.  Eksenleri şimdi birkaç deneyde aranıyor.  Son bilgisayar simülasyonları, bu eksenlerin, hızlı radyo patlamaları olarak bilinen gizemli olaylara oldukça benzer olan tespit edilebilir radyasyon üretebilecek yıldız benzeri nesneler oluşturma olasılığını artırdı  .

Karanlık maddenin özellikleri nelerdir?

blank
NASA

Gökbilimciler, karanlık maddeyi sıradan maddeyle olan yerçekimsel etkileşimleri aracılığıyla keşfettiler; Ancak, karanlık maddenin gerçek doğasını anlamaya çalışırken, araştırmacıların devam edecekleri çok az şey var. Bazı teorilere göre, karanlık madde parçacıkları kendi antipartikülleri olmalıdır, yani iki karanlık madde parçacıklarının bir araya geldiklerinde birbirleriyle yok olacağı anlamına gelir. Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki Alfa Manyetik Spektrometre (AMS) deneyi, 2011’den beri bu imha için belirleyici işaretler aramaktadır ve zaten yüz binlerce olay tespit etmiştir. Bilim adamları, bunların karanlık maddeden gelip gelmediğinden hala emin değiller ve sinyal henüz karanlık maddenin tam olarak ne olduğunu tespit etmelerine yardımcı olmadı.

Her galakside karanlık madde var mı?

blank
Shutterstock

Sıradan maddeye bu kadar ağır baskın olduğu için, karanlık maddenin genellikle galaksiler ve galaktik kümeler gibi büyük yapıları organize eden kontrol gücü olduğu söylenir. Bu nedenle, astronomların bu yılın başlarında, NGC 1052-DF2 adında bir galaksiyi bulduklarını ve neredeyse hiç karanlık madde içermediklerini açıklamaları garipti. Yale Üniversitesi’nden Pieter van Dokkum ,  “Kara madde görünüşte galaksinin oluşması için bir gereklilik değildir .” Bununla birlikte, yaz boyunca, ayrı bir ekip, Van Dokkum’un ekibinin galaksiye olan mesafeyi yanlış ölçtüğünü, bu nedenle görünür meselesinin ilk bulgulardan çok daha az ve daha karanlık olduğunu ve kütlesinin olduğundan daha karanlık olduğunu belirten bir analiz yayınladı.

DAMA / LIBRA sonuçları

blank
Pigi Cipelli / Getty

Parçacık fiziğinde uzun süredir devam eden bir gizem, DAMA / LIBRA olarak bilinen bir Avrupa denemesinin şaşırtıcı sonuçlarıdır. İtalya’daki Gran Sasso dağının altındaki bir yeraltı madeninde bulunan bu detektör, karanlık madde parçacıklarında periyodik bir salınım arayışı içinde. Bu salınım, Güneş sistemini çevreleyen, bazen karanlık madde rüzgarı olarak adlandırılan karanlık madde galaktik akışından geçerken, Dünya güneş etrafında yörüngesinde hareket ederken ortaya çıkmalıdır. 1997’den beri, DAMA / LIBRA bu sinyali tam olarak gördüğünü iddia etse de, başka hiçbir deney böyle bir şey görmedi.  

Karanlık maddenin elektrik yükü olabilir mi?

blank
Shutterstock

Zamanın başından gelen bir sinyal, bazı fizikçilerin karanlık maddenin elektrik yükü taşıyabileceğini önermelerine yol açtı. Büyük Patlama’dan sadece 180 milyon yıl sonra, 21 santimetrelik bir dalga boyuna sahip radyasyon, evrenin başlangıcındaki yıldızlardan yayıldı. Daha sonra aynı anda olan soğuk hidrojen tarafından emildi. Bu radyasyon bu yılın Şubat ayında tespit edildiğinde, imzası hidrojenin bilim adamlarının öngördüğünden çok daha soğuk olduğunu ortaya koydu. Harvard Üniversitesi’nden Astrofizikçi Julian Muñoz, elektrik yükü olan karanlık maddenin,  limonata da yüzen buz küpleri gibi, her şeyi kapsayan hidrojenden ısı çekebileceğini varsaydı . Ancak varsayım henüz doğrulanmadı.

Sıradan parçacıklar karanlık maddeye dönüşebilir mi?

blank
Shutterstock

Nötronlar sınırlı bir ömre sahip normal madde parçacıklarıdır. Yaklaşık 14.5 dakika sonra, bir atomdan demirlenmemiş bir yalnız nötron bir proton, bir elektron ve bir nötrinoya dönüşecektir. Ancak iki farklı deney düzeneği, bu bozulma için biraz farklı ömürler veriyor,   journal Physical Review Letters dergisindeki bir Temmuz çalışmasında belirtilen deneylere göre aralarındaki tutarsızlık yaklaşık 9 saniye. Bu yılın başlarında, fizikçiler zamanın yüzde 1’i bazı nötronların karanlık madde partiküllerine bozunması durumunda bu anomaliyi açıklayabileceğini öne sürdüler. New Mexico’daki Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’ndan Christopher Morris ve ekibi, karanlık madde olabilecek ancak hiçbir şey tespit edemeyen bir sinyal için nötronları izlemiştir. Çalışmaya göre, diğer bozunma senaryolarının hala mümkün olabileceğini öne sürdüler.

Karanlık madde gerçekten var mı?

blank
 NASA

Bilim adamlarının karanlık maddeleri tespit etmeye ve açıklamaya çalışırken karşılaştıkları güçlükler göz önüne alındığında, makul bir sorgulayıcı her şeyi yanlış mı yaptıklarını merak edebilir. Uzun yıllar boyunca, fizikçilerin sesli bir azınlığı, belki de yerçekimi teorilerimizin basitçe yanlış olduğu ve temel gücün beklediğimizden daha büyük ölçeklerde farklı şekilde çalıştığı fikrine itti. Genellikle “değiştirilmiş Newton dinamikleri” veya MOND modelleri olarak bilinen bu öneriler, karanlık bir madde olmadığını ve yıldızların ve galaksilerin birbirinin etrafında döndüğü görülen ultra hızlı hızların, şaşırtıcı bir şekilde yerçekiminin hareket etmesinin bir sonucudur.  Fizikçi Don Lincoln “Karanlık madde hala doğrulanmamış bir model” dedi.. Ve son kanıtlar? Aynı zamanda karanlık maddenin gerçek olduğunu gösteriyor.



Yorum Yap