Karanlık madde ve enerji nedir?

Dünya’nın etrafını saran galaksilerin, evrenin sadece yüzde beşini oluşturduğunu bilmek gerçekten de çok ilginç. Geri kalan ise karanlık madde ve karanlık enerjiden oluşuyor. Şu anda CERN’de bu konuyu araştıracağız. Ama önce bu ay evrende neler olmuş kısaca bir göz atalım:

- IXV uzay mekiği son çalışmalarını tamamladı ve 11 Şubat’taki uçuşuna hazır hale geldi. Avrupa Uzay Ajansı’na ait araç yeni bir teknoloji ile çalışıyor ve denize iniş yapmadan önce 400 kilometre hızla uçabiliyor.

- ExoMars görevine çıkan ilk uzay mekiği şu an kritik bir süreçte. Trace Gas uydusu şu anda Cannes’da özel bir odada titreşim testlerine tabi tutuluyor. 2016 yılında Mars’a gidecek araç bu gezegenin atmosferini araştıracak.

- Geliştirilen yeni bir sistemle kaçak balık avcılığı ve gemi mal sevkiyatı uydularla izlenebilecek. Sonuçlar neredeyse eş zamanlı olarak görülebiliyor.

`Şimdi karanlık madde ve karanlık enerjinin ne olduğunu biraz daha inceleyelim.`==

Aslında karanlık madde ve karanlık enerjinin ne olduğu tam olarak bilinmiyor ancak bu durum kısa bir süre içerisinde değişebilir.

Burası CERN. Dünyanın en gelişmiş parça hızlandırıcı ‘Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ burada bulunuyor.

Üç sene önce Higgs bozonunu keşfetti. Bu sene daha büyük işler bekleniyor.

Luca Malgeri, Fizik Koordinatörü, CERN: ‘Bu aletin yapımı bittiği zaman daha ilk gün olmadı birkaç hafta içerisinde yeni buluşlar yapabileceğiz.’

Bu iyimser tablonun sebebi Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın ilk kez tam güçle çalışacak olması… Bu haliyle karanlık maddenin ne olduğunu bile çözebilir.

John Ellis, Teorik Fizikçi, Londra King’s Üniversitesi, CERN: ‘Şu anda Büyük Hadron Çarpıştırıcısı enerjisini iki kat artıracak ve bu bize karanlık madde parçacıklarını keşfetmemize yardım edebilecek. Bir protonun ağırlığından 10 bin, ya da Higgs bozonundan 10 kat daha büyük olduğunu düşünüyoruz. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı bu dönem bize ilk kez parçacıkları oluşturma imkanı sunuyor.’

Bu tarz bir keşif evrensel sonuçları olacaktır. Çünkü gezegen, yıldız ve galaksiler karanlık madde ve karanlık enerjinin etkisi altında bulunmaktadır.

Ancak böyle bir buluşla büyük bir atılım yaşanmayacak.

Avrupa Uzay Ajansı evreni daha geniş bir alanda gözlemleyebilmek için Euclid adında çok büyük bir teleskop inşa ediyor.

Rene Laureijs, Euclid Projesi, Bilim Adamı: ‘Şu anda Euclid teleskobu üzerinde çalışıyorum. Evrenin haritasını çizmek ve karanlık madde ve enerji hakkında bilinmeyenleri açığa çıkarmak için bu büyük bir görev. Bu sebeple çok gelişmiş bir teleskop inşa ediyoruz.’

Euclid teleskobu karanlık maddenin çekim gücünün galaksileri nasıl etkilediğini ve karanlık enerjinin evrenin genişlemesine nasıl etki ettiğini araştıracak.

Bunu çok keskin ve detaylı görüntüler elde ederek yapacak.

Rene Laureijs, Euclid Projesi, Bilim Adamı: ‘Gökyüzüne bakıp fotoğraf çekmeye karar verince binada çalışan her ne varsa durduruyoruz. Uydulardan net veri elde etmenin tek yolu soğuk gaz kullanmak. Çünkü soğuk gaz görüntülere hiç zarar vermiyor ve çok net ve keskin sonuçlar elde ediyoruz.’

Karanlık enerji ve maddeyi araştırmak için fizikçi ve kozmologlar uzay teleskopları ve elektron hızlandırıcıları kullanıyor.

Elde ettikleri sonuçlar gerçekten de sıra dışı. Uzayda gözlemlenebilen yerler evrenin sadece yüzde beşini oluşturuyor. Şunu bir dinleyelim:

Julien Lesgourges, Teorik Kozmolog, CERN: ‘Şu anda evrenin yüzde 68’inin karanlık maddeden oluştuğunu biliyoruz. Bu gizemlerle dolu madde, evrenin giderek büyümesine yol açıyor Gözlemleyebildiğimiz karanlık madde oranı ise yüzde 27… Yani galaksideki yıldız ve gezegenlerin hareketlerine etki eden bölge burası. Ayrıca evrenin geri kalan yüzde beşlik kısmı da bildiğimiz elementlerden oluşuyor.’

Karanlık enerji oranı ise giderek büyüme kaydediyor.

Rene Laureijs, Euclid Projesi, Bilim Adamı: ‘İlginç olan şey ise karanlık enerjinin giderek artması. Neden? Çünkü evrenimiz zaman geçtikçe genişliyor. Genişledikçe de karanlık enerji oranı artıyor. Buna rağmen normal elementler ve karanlık madde oranı aynı kalıyor. Sadece şekil değiştirebiliyor. Yani karanlık enerji ile normal elementler arasındaki uçurum giderek artıyor. Yani her geçen gün evrenin kütlesi giderek büyüyor ve karanlık enerji de giderek artıyor.’

Karanlık enerji ve karanlık madde evrendeki birçok gizemin sırrını da içinde barındırıyor. Ancak bu iki kavram birbirine karıştırılmamalı. Çünkü bilebildiğimiz kadarı ile aralarında çok büyük bir fark var.

Julien Lesgourges, Teorik Kozmolog, CERN: ‘Karanlık enerji ve karanlık maddenin birbirleri ile benzer özellikler taşıdığına dair teoriler öne sürüldü. Şu andaki bilgi birikimimizle buna cevap verecek olursam iki bilinmeyen arasında bir bağ kuracak olursak işler daha da fazla karışacaktır.’

Bununla birlikte konuyla ilgili aşama kaydediliyor.

Karanlık madde ile ilgili araştırmalar arttıkça, bilim adamları da bu gizem dolu sırrı er ya da geç açığa kavuşturmak istiyor.

John Ellis, Teorik Fizikçi, Londra King’s Üniversitesi, CERN: ‘Ben şöyle ümit ediyorum. 10 sene sonra durup şöyle diyeceğiz ‘evet uzun bir aşama kaydettik ve karanlık maddeyi önümüzdeki yıllarda çözeceğiz’. Ancak bunun olabilmesi için fizikçi ve kozmologların birlikte hareket etmesi gerekiyor.’

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı soğuduğu zaman güç verilecek ve protonları ışık hızında birbirleri ile çarpıştırarak yeni parçacıklar elde etmeye çalışacak.

Luca Malgeri, Fizik Koordinatörü, CERN: ‘Orada bir şeyler olduğunu biliyoruz ve bunu öğrenmeye uğraşıyoruz. Kafamızda onlarca soru işareti var ve Büyük Hadron Çarpıştırıcısı bunların bazılarına cevap bulabilir. Umuyoruz ki hepsini cevaplasın. Bu henüz belli değil.’

Alplerin eteğindeki bu muhteşem makine, karanlık maddenin, karanlık enerjinin ve evrenin sırlarını açığa çıkarmak için çalışıyor.

‘Tüm sene boyunca Avrupa’da eğitim alan, uzaya giden ve araştırma yapan astrononotları takip edeceğiz. Şimdi Almanya’nın Köln kentinde bulunan merkezlerine gidip Astronot Akademi’ye konuk olalım.’

Frank De Winne, Avrupa Astronot Merkezi Başkanı: ‘Adım Frank De Winne, Avrupa Uzay Ajansı’nda astronotum. İki çocuğum var. yarışmaya Malatya’dan katılıyorum. Şu anda Avrupa Astronot Merkezi’ndesiniz. Uluslararası Uzay İstasyonu’na giden bütün astronotlar burada eğitim alıyor.

Andreas Mogensen,Astronot, Avrupa Uzay Ajansı:‘Avrupa Astronot Merkezi’nin eğitim sınıfına hoşgeldiniz.’

‘Burada sadece makine ve sistemlerin nasıl çalıştığını değil, aynı zamanda onları nasıl tamir edeceğimizi de öğreniyoruz.’

‘2015 çok heyecan verici bir yıl. Çünkü bu sene uzayda üç tane astronotumuz olacak ve ayrıca bir Amerikalı ve bir Rus astronot da bütün sene boyunca bizimle çalışacak.’

‘Benim için en büyük zorluk Rusça konuşmak. Ben matematik ve bilim insanıyım. Bütün eğitimler Rusya’da ve Rusça olacak. Ayrıca Rus takım arkadaşlarımız ile de konuşmak zorundayız.’