Evrendeki tüm maddenin kabaca yüzde 85’ini karanlık maddenin oluşturduğu düşünülmektedir. Karanlık madde hiçbir zaman doğrudan gözlemlenebilmiş değildir. Hala da modern fiziğin çözülmemiş en büyük gizemlerinden biri olmaya devam ediyor. Bilim adamları son derece hassas dedektörler ile yerçekimi dalgalarını kanıtlamışlardı. Bu yapılan çalışmaları önceki yazılarımızda sizlerle paylaşmıştık. Bu yazımızda da “Yerçekimi Dalgaları ve Karanlık Madde” üzerinde ilişkiden sizlere bahsedeceğiz.
Araştırmacılar yerçekimi teknolojisinin sonunda karanlık bir başka deyişle egzotik maddeyi keşfetme, hatta neden yapıldığını bulma konusunda gerçek potansiyele sahip olduğuna inanıyor. Cardiff Üniversitesi Yerçekimi Araştırma Enstitüsü’nden bilim insanlarının liderliğindeki bir ekip çalışmalarını Nature Dergisi’nde paylaştı. Amaçları lazer interferometreler olarak bilinen aletleri kullanarak, ilk kez yeni bir tür karanlık maddeyi aramak.
Karanlık Madde Nedir? Karanlık Maddeyi Tanıyalım.
Karanlık madde, evrendeki maddenin yaklaşık %85’ini oluşturduğu düşünülen varsayımsal bir madde biçimidir. Varlığı, görülenden daha fazla madde olmadığı sürece kabul edilen yerçekimi teorileriyle açıklanamayan yerçekimi etkileri de dahil olmak üzere çeşitli astrofiziksel gözlemlerde ima edilir. Bu nedenle çoğu uzman, karanlık maddenin evrende bol olduğunu ve onun yapısı ve evrimi üzerinde güçlü bir etkisi olduğunu düşünüyor. Karanlık maddeye karanlık denir çünkü elektromanyetik alanla etkileşime girmez, yani elektromanyetik radyasyonu emmez, yansıtmaz veya yaymaz ve bu nedenle tespit edilmesi zordur.
Yazımıza tekrar dönersek;
Yakın zamana kadar, karanlık maddenin ağır temel parçacıklardan oluştuğuna yaygın olarak inanılıyordu. Bunlar çok sayıda çabaya rağmen keşfedilmedi ve bilim adamları şimdi karanlık maddeyi açıklamak için alternatif teorilere yöneliyorlar.
Yakın tarihli bir teori, karanlık maddenin aslında kendi Samanyolu’muz da dahil olmak üzere galaksilerin etrafında sıçrayan, görünmez dalgalar gibi davranan skaler alan adı verilen bir şey olduğunu söylüyor.
Cardiff Üniversitesi’nden Prof. Grote, “Enstrümanlarımızın başlangıçta yerçekimi dalgalarını tespit etmek için tasarlanmış olmalarına rağmen, bu ekipmanların yeni tür karanlık maddeyi avlamak için de kullanılabileceğini fark ettik” dedi.
Bir lazer interferometresinde, ışınlar dedektör üzerinde buluşmadan önce aynalar arasında iki ışık ışını yansır.
Bu sonuçtan bilim adamları, ışık huzmelerinin birbiriyle ne kadar uyumsuz olduğunu büyük bir doğrulukla ölçebilirler. Yapılan bu ölçümler ışık huzmelerin karşılaştığı herhangi bir zorluğun göstergesi olmaktadır.
Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (LIGO), ABD’de bulunan iki interferometreden oluşur. Her birinin “L” şeklinde düzenlenmiş 4 km uzunluğunda iki kolu vardır. 2015’te ilk kez ve o zamandan beri birçok kez yerçekimi dalgalarını tespit etmek için kullanıldılar.
İnterferometri Nedir?
İnterferometri, bilgi çıkarmak için bindirilmiş dalgaların girişimini kullanan bir tekniktir. İnterferometri tipik olarak elektromanyetik dalgaları kullanır. Astronomi, fiber optik, mühendislik metrolojisi, optik metroloji, oşinografi, sismoloji, spektroskopi (ve kimyadaki uygulamaları), kuantum mekaniği, nükleer ve parçacık fiziği, plazma fiziği alanlarında önemli bir araştırma tekniğidir.
Uzaktan algılama, biyomoleküler etkileşimler, yüzey profili oluşturma, mikroakışkanlar, mekanik stres/gerilme ölçümü, hız ölçümü, optometri ve hologram yapma alanlarında da kullanılır.
Grote’un 2009’dan 2017’ye kadar ekip lideri olduğu Almanya’daki Birleşik Krallık/Alman GEO 600 dedektörü, bir başka oldukça hassas interferometredir. Bu dedektör yerçekimi dalgalarını tespit etmek ve gereken teknolojileri geliştirmek için kullanılmıştır.
Aynı zamanda GE0600 dedektörü ilk kez bu çalışmada özellikle karanlık madde aramak için kullanıldı.
Cardiff Üniversitesi’nden baş araştırmacı Sander Vermeulen, “Skaler alan karanlık madde dalgaları, Dünya’nın ve aletlerimizin içinden geçecek, ancak bunu yaparken, aynalar gibi nesnelerin çok hafif titreşmesine neden olacak” dedi.
“Aynaların titreşimleri, GEO600 veya LIGO dedektörleri gibi cihazlardaki ışık huzmelerini, karanlık maddenin karakteristik özelliği olan belirli bir şekilde bozar. Bu bozulma işlemi neticesinde karanlık maddenin özelliklerinin ne olduğu tespit edilebilecektir.”
Karanlık madde hiçbir zaman doğrudan tespit edilmemiş olsa da, bilim insanları evrendeki nesneler üzerindeki yerçekimi etkisi nedeniyle var olduğundan şüpheleniyorlar.
Örneğin, büyük miktarda görünmeyen madde, galaksilerin neden bu şekilde döndüklerini ve ilk etapta nasıl oluştuklarını açıklayabilir.
Ekip, bu yeni çalışmada herhangi bir tespitte başarısız olunmasına rağmen ilerisi için umutlarını koruduklarını belirtiyorlar.
Bu teknolojiyi karanlık madde araştırmalarına sokma konusunda önemli ilk adımlar attıklarını ve gelecekteki çalışmalar için belirli parametreleri daraltma konusunda ilerleme kaydettiklerini söylüyorlar. Yani insanlık için büyük bir adım diyebiliriz.
Prof.Grote, “Başlangıçta tamamen farklı bir amaç için yapılmış bir aletin karanlık maddeyi avlamak için ne kadar hassas olabileceğine şaşırdım,” diye devam etti.
Vermeulen, “Karanlık maddenin belirli özelliklere sahip olduğunu söyleyen bazı teorileri kesin olarak reddettik. Bu nedenle gelecekteki aramalarda artık neyin aranacağı konusunda daha iyi bir fikre sahibiz” diye de eklemede bulunuyor.
“Bu yeni tekniklerin gelecekte bir noktada karanlık maddeyi keşfetme potansiyeline sahip olduğuna inanıyoruz.”
Kaynak: physorg
