Hiç düşündünüz mü: Evrenin bir köşesindeki bir galaksiyle bir insanın yapısı arasındaki temel fark nedir? Aslında, her şey aynı malzemeden fakat farklı kombinasyonlar ile oluşmuştur. Hepimiz aynı yapıtaşından meydana geliyoruz: atomdan.
Peki, atom nedir? Genellikle bir çekirdek ve onun etrafında dönen elektronlardan oluşur diye tanımlarız. Evet, bu tanım doğrudur, fakat insan zihninin bunu daha iyi kavrayabilmesi için biraz daha derine inmek gerekir. Hangi atomdan bahsedersek bahsedelim, üç temel parçacıktan söz ederiz: proton, nötron ve elektron. Peki bu parçacıklar nelerdir?
Proton, iki aşağı (down) ve bir yukarı (up) kuarktan oluşan bir temel çekirdek parçacığıdır. Nötron ise iki yukarı ve bir aşağı kuarktan meydana gelir. Elektrona gelince elektrik akımını oluşturan bu parçacık bazı tanımlamalara göre, elektron “saf enerji” gibidir, yani başka daha küçük bileşenlere ayrılmaz ve temel bir parçacıktır.
Şimdi biraz daha büyük ölçekte düşünelim: Bu madde, yani atomlardan oluşan her şey, kendine özgü bir özellik taşır—kütleçekimi. Evrenin herhangi bir noktasında bu madde yeterince yoğunlaştığında, uzay-zamanı büker ve çevresindeki cisimleri kendine çeker.
Bugün sahip olduğumuz gözlemevleri ve teleskoplar sayesinde bu etkiyi gözlemleyebiliyoruz. Örneğin, yeterince uzaktan güneş sistemimize bakarsak, Dünya’nın, Mars’ın, Jüpiter’in ve diğer tüm gezegenlerin Güneş’in etrafında döndüğünü görürüz. Aynı şekilde bir galaksiyi incelediğimizde de, içindeki gezegen ve yıldız sistemlerinin galaksinin merkezi etrafında döndüğünü gözlemleyebiliriz.
Buraya kadar her şey oldukça tutarlı görünüyor. Ancak şimdi sizinle bir gözlem paylaşacağım—ve bu bakış açınızı değiştirebilir.
Hayalî bir senaryo düşünelim: Güneş benzeri bir yıldızın etrafında dönen gezegenler var ve hepsi kütleçekimi sayesinde yörüngede kalıyor. Şimdi, aynı yapıda başka bir sistem hayal edin. Bu sistemde de gezegenler merkez etrafında dönüyorlar, ancak ortada onları çekecek bir kütle yok.
Aslında evrende gözlemlediğimiz bazı durumlar buna benzer. Bazı gök cisimlerinin hareketlerini açıklamak için, var olduğunu göremediğimiz ama etkisini hissettiğimiz ekstra kütlelere ihtiyaç duyuyoruz. İşte bu görünmeyen maddeye karanlık madde diyoruz.
Peki, tüm bu düzenin içinde başka bir gariplik daha var. Gözlemler bize yalnızca karanlık maddeyi değil, aynı zamanda çok daha gizemli bir başka varlığı işaret ediyor: karanlık enerji.
Şöyle düşünelim: Evrenimiz bir balon gibi genişliyor. Ancak bu genişleme sadece normal bir hızda değil her geçen saniye daha da hızlanarak sürüyor. İşte burada karanlık enerji devreye giriyor. Onu göremiyoruz, tutamıyoruz, herhangi bir cihazla doğrudan ölçemiyoruz. Fakat sonuçlarını görebiliyoruz: galaksilerin birbirinden uzaklaşma hızını, ışığın zamanla nasıl gerildiğini, boşluğun kendisinin nasıl enerji taşıdığını…
Karanlık enerji öyle tuhaf ki, onun varlığı uzayın kendisinden kaynaklanıyor olabilir. Sanki evrenin dokusu, kendi içinde bir “genleşme arzusu” taşıyor. Madde birbirini çekerken, karanlık enerji tam tersini yapıyor: uzayı itiyor. Bu yüzden galaksiler arasındaki boşluk her geçen an biraz daha büyüyor. Ve bizler, bir anlamda bu kozmik gerilimin ortasında yaşıyoruz.
Ve bu gerilim zaman zaman değişiyor. Evrenin ilk zamanlarına baktığımızda yoğunluğun artması ile karanlık maddenin baskın olması ve evrenin genişleme hızının yavaşlaması, günümüzde ise karanlık enerjinin baskın gelip evrenin genişleme hızını arttırması gözlemleniyor. Bu bize aşağıdaki başlık hakkında bir sinyal veriyor.
Madde – Karanlık Madde – Karanlık Enerji Oranı Değişiyor mu?
Karanlık madde, madalyonun sadece bir yüzüdür. Diğer yüzünde ise karanlık enerji yer alır. Ve bizim doğrudan gözlemleyip tecrübe ettiğimiz kısım ise görünür evrendir.
Bilim insanları doğayı daha iyi anlayabilmek için onu modeller ve çeşitli yönlerden inceler. Bu konuda da evren; karanlık madde, karanlık enerji ve görünür madde olarak üç kısımdan oluşan bir sistem şeklinde modellenmiştir.
Zamanla yapılan gözlemler ve elde edilen veriler ışığında, bilim insanları evrenin bileşimini şu şekilde belirlemişlerdir:
Evrenin bileşimi zamanla değişiyor gibi görünse de bu, doğrudan oranların mutlak olarak değiştiği anlamına gelmez. Bunun yerine, evrendeki genel dinamikler, yani genişleme hızı ve kütleçekim etkileri değiştikçe, karanlık madde ve karanlık enerjinin etkileri zaman içinde farklı ağırlıklara sahip olur. Büyük Patlama’nın hemen sonrasında evren çok yoğundu ve bu yoğunluk, karanlık maddenin yerçekimsel etkisini daha baskın hale getiriyordu. O dönemde, karanlık madde evrenin şekillenmesinde belirleyici rol oynuyordu.
Ancak evren genişledikçe, karanlık maddenin etkisi azalmaya başladı. Bunun nedeni; evrenin genişlemesi ile beraber evren içerisindeki madde yoğunluğunun azalması ve seyrelmesi oldu. Bu da zamanla, karanlık enerjinin evren üzerindeki itici etkisinin baskın hale gelmesine yol açıyor.
(Burada bir parantez açmak istiyorum: Evrenin genişlemesi ile ilgili birçok hipotez bulunmakta fakat bunlar arasında bilim camiasında en çok kabul gören hipotez evrenin genişleme hızının giderek artması olduğu için temel olarak bu konuşulmaktadır. Fakat diğer birçok hipotezide göz ardı etmemek gerekir.)
Özetle, oranlar statik değil, dinamik etkiler zaman içinde değişiyor. Evrenin toplam bileşimi yüzdelik olarak hâlâ yaklaşık %68 karanlık enerji, %27 karanlık madde ve %5 görünür madde şeklinde tanımlanıyor. Fakat bu bileşenlerin etkinlik seviyeleri yani evrenin evrimindeki rollerinin büyüklüğü kozmik zaman içinde ciddi değişimler gösteriyor. Bu da evrenin geleceği hakkında yapılan tahminleri karanlık enerji ekseninde daha karmaşık hale getiriyor.
Kaynak: astronomy.com/science/are-the-percentages-of-dark-matter-and-dark-energy-stable/
Haberi Derleyen: Taha İŞLEYEN – Sivas Cumhuriyet Üniveritesi Fizik Bölümü Öğrencisi
