Peki kozmosta gördüğümüz kütleçekimsel düzensizliklerin kara deliklerden kaynaklanmadığını nereden biliyoruz? Onlar da görülmesi neredeyse olanaksız ve varlığını uzay-zamanı bükmeleriyle dolaylı olarak belli eden gök cisimleri değil mi?

Karanlık madde ve karanlık enerji…İkisinin, adları önünde aynı sıfat olsa da birbiriyle ortak hiçbir yönü yok aslında. Karanlıklar, çünkü haklarında pek az şey biliyoruz. Bildiğimiz tek şey birinin madde diğerinin enerji olduğu, aslında ondan bile çok emin değiliz.

Önce karanlık madde…

Değeri pek az bilinmiş İsviçreli gök bilimci Fritz Zwicky, Coma kümesini gözlemlerken galaksi içindeki gök cisimlerinin olması gerekenden çok daha hızlı döndüklerini fark ettiğinde 1933 yılıdır. Zwicky, görülemeyen ama etkisini kütle çekim kuvveti olarak sergileyen bu maddeye Dunkle Materie(1) adını verir.

1970’lerde Vera Rubin ve Kent Ford’un çalışmaları, gözledikleri tüm galaksilerin sınır bölgesindeki gök cisimlerinin olması gerekenden hızlı hareket ettiğini daha hassas ölçümlerle kanıtladığında karanlık maddenin varlığını destekleyen işaretlere biri daha eklenmiş olur.

Newton fiziğine göre bir kütle merkezi çevresinde dönen cisimlerin hızı, merkezden uzaklaştıkça azalmalıdır. Örneğin bir yıldız etrafında dönen ve benzer kütlelere sahip gezegenlerin en hızlı döneni en içteki, en yavaş döneni en dıştaki olmalıdır. Oysaki Rubin ve Ford’un gözlemleri bunun tam tersidir ve bu durum ancak görünenden çok daha fazla kütleye sahip başka ağırlık merkezlerinin varlığıyla açıklanabilmektedir.

Kütleçekimsel Merceklenme

Daha kesin bir gözlem 1990’larda kütleçekimsel merceklenmeden gelir. Biliyorsunuz Newton’un Evrensel Kütleçekimi Yasası’na göre, kütlesi olmadığı ışık, çekim kuvvetinden etkilenmemelidir. Ancak Einstein’la birlikte anladık ki, kütleçekimi ışığın rotasını da büker. Geçen yüzyılın başından beri bilinen bu durum, 2000’lerin başında WMAP ve Planck uydularının yaptığı hassas ölçümlerle kuşkuya yer bırakmayacak şekilde kanıtlanmıştır. Bu sayede ışığın, yakınından geçerken ne kadar büküldüğüne bakarak bir gök cisminin kütlesini tahmin edebiliyoruz.

Ayrıca, ışığın kaynağı yıldızların ya da yansıtan gezegenlerin kütlesini de bu ışığın renk tayfından anlayabiliyoruz. Işığın renk tayfı, kaynağı olan gök cisminin hangi maddeleri içerdiğini bir ölçüye kadar söyleyebiliyor. Bu şekilde bunların ağırlıklı olarak demir ya da nikel gibi ağır metallerden mi ya da helyum ya da metan gibi gazlardan mı oluştuğuna bağlı olarak bu gök cisimlerinin kütlesi belli bir hata payı içinde tahmin edilebilmekte.

Tüm bunları göz önüne aldığımızda, evreni oluşturan toplam madde ve enerji içinde '’lik bir bölümün karanlık maddeden, %5’lik bir bölümün de yıldızlar, gezegenler, gaz ve toz bulutları gibi gözlemlenebilir maddeden oluştuğu hesaplanıyor (geri kalan h’lik bölümse karanlık enerji).

Karanlık........

© Gazete Pencere