Yıldız Savaşları (Star Wars) film serisini izleyenler bilir. Anakin Skywalker ana karakter olarak izleyici karşısına çıkar. İlk zamanlarda beyaz görüntü ile karşımıza çıkan karekter ilerleyen aşamalarda Darth Vader isimli bir kişiliğe dönüşür ve karanlık bir görüntü sergiler. İşte beyaz ve siyah ın dönüşünü başlar. Aynı şekilde Yin ile Yang sembolü Çin halkının tarih boyunca etkili olduğu sahalarda tıptan, astronomiye, kozmolojiden, tarıma, mühendisliğe kadar birçok alanda kullanılan temel bir ilke olmuştur. Yin ile Yang evrende her şeyin, durumun birbirinden kopmaz iki karşıt kutbu olduğunu betimler. Yin Kutbu: içeri doğru, karanlık, gece, büzüşmeye doğru, usul, alçak gibi özellikleri temsil ederken; Yang Kutbu: dışa doğru, ışıklı, gündüz, saçılmaya doğru, ani, yüksek, gibi özellikleri temsil etmektedir. Kutuplar yeterli seviyeye ulaşınca karşıtına dönüşür. Gecenin en karanlık anında gündüz başlar. Işık ve Karanlık. Şekil 1 de Yin ile Yang gösterilmiştir.
Işık alan bölge ile karanlık arası bir ilgi var mıdır? Temel bilimlerde özellikle Kozmoloji ve Astrofizikte bu durum halen gizemini korumaktadır.
Karanlık madde, astrofizikte, elektromanyetik dalgalarla etkileşim yapmayan, varlığı sadece öteki maddeler üzerinde açığa çıkardığı kütle çekim etkisi ile belirlenebilen maddelere verilen özel bir tanımlamadır. Astrofizik çalışmalarında karanlık maddelerin varlığını belirlemek için gök adaların döngüsel hızlarından, gök adaların diğer gök adalar içerisindeki yörüngesel hızlarından, geri planda yer alan maddelere uyguladığı kütleçekimi özelliğinden ve gök adaların içerisindeki sıcak gazların sıcaklık dağılımından yararlanılır. Kütle çekiminden yola çıkılarak varlığı ispatlanmış maddedir. Karanlık madde elektromanyetik kuvvet ile etkileşime girmez bunun nedeni olarak Foton ile etkileşime girememesi ön plandadır bu etkileşim yani foton etkileşimi olmadığı için karanlık madde biz insanlar tarafından algılanmamaktadır. Karanlık madde ışıma yapmıyor ve aynı zamanda ışımayı soğurmuyor. Karanlık maddenin kütlesi vardır ve bildiğimiz sadece kütleçekim kuvvetine tepki vermesidir. Astrofizikçiler Karanlık madde taneciğine WIMP (weakly interacting massive particle) adı vermektedirler. Bugün bilim dünyası tarafından ‘Zayıf etkileşimli ağır parçacıklar’ adı verilen bu tanecikler tamamen teorik olup matematiksel sonuçlar ile ulaşılan parçacıklardır.
Buraya kadar verilen bilgiler ile Karanlık madde ya da karanlık enerjiye tam bir karşılık bulamadık. Ama, Star Wars serisi bizi Yin ile Yang arası bir serüvene sürüklemişti ve sinema film tarihinde bu etkinin daha uzun süre etkili olacağını düşünmekteyim.
Peki 1930 larda ne oldu? Danimarkalı astronom Jan Oort, 1932 yılında Samanyolu Gökadası içindeki yıldızların yörünge hızlarını hesaplarken gökadanın gözlenen kütlesiyle kıyaslandığında dış yörüngelerdeki yıldızların yörünge hızlarının olması gerekenden daha büyük olduğunu belirlerdi. Bu yüksek hızın sebebi Kara Madde olabilirdi. Bu görüş bilim camiasında pek önemsenmedi.
Yıl 1933 ‘ü gösterdiği aralıkta sahneye bu kez Fritz Zwicky çıkar ve 1933’te İsviçreli gökbilimci Fritz Zwicky, Koma Kümesindeki gökadaların hareketini inceleyerek içerdiği kütleyi tek tek gökadaların yörünge hızlarıyla karşılaştırır. Zwicky’nin Bulmayı umduğu şey, gökadaları kümenin merkezlerine çeken yerçekimi miktarının, yörüngelerinde ne kadar hızlı olduklarını açıklamak için çözüm önerisi bulmayı umuyordu. Bu noktada Güneş’in yanından geçen bir kuyruklu yıldız hayal edelim. Bu Kuyruklu yıldızın yolunun Güneş’e doğru ne kadar büküleceği iki şeye bağlıdır:
- Ne kadar hızlı seyahat ettiği
- Güneş’in yerçekiminin gücü
Ve Karanlık Madde Yin ile Yang
Fritz Zwicky ve Karanlık Madde; Karanlık Madde, Süpernova, Galaksiler, Nötron yıldızları üzerine bilim tarihinde önemli bir yeri olan Fritz Zwickys, 1933 yılında Coma galaksi kümesini incelerken, görünmeyen maddenin varlığını ortaya çıkarmak için Viral Teoremi kullanan ilk kişi olarak karşımıza çıkar. Virial teoremi bulgu sonuçlarına göre Yin ile Yang ve Anakin Skywalker’un Darth Vader’e dönüşmesini sağlayan parametre ya da görünmeyen madde artık “karanlık madde” olarak adlandırılmaktadır.
Zwicky’ e göre. Yerçekimi yeterince güçlüyse, kuyruklu yıldız bir yörüngede sıkışıp kalacak yer çekimi yeterli güç üretmiyor ise ya da çok hızlı hareket ediyorsa, kuyruklu yıldız uzaya fırlayacaktır. Zwicky’nin Dunkle Materie adını verdiği şey, kümenin dış kenarlarındaki galaksilerin, yerçekiminin onları bir yörüngede tutamayacağı kadar hızlı hareket etmeleriydi.
Maalesef beklenen olmuş ve Oort gibi, Zwicky’nin karanlık madde olarak bilinmez, görünmez anlamındaki madde tanımı bilim camiasında pek önemsenmemiştir.
Yazan ve Derleyen: Dr. Fırat Akbalık
Kaynak: en.wikipedia.org/wiki/Virial_theorem
