1990 li yılların başlarında , Bilim insanları evrenin genişlediğinden kesin olarak emindiler. Evren yeterli enerji yoğunluğuna sahip olabilir ve genişlemesini durdurduktan sonra tekrar çökmeye başlayabilirdi , yada çok az enerji yoğunluğuna sahip olup ,genişlemeye sürekli olarak devam edebilirdi. Fakat yerçekiminin genişlemeyi zamanla yavaşlatacağından emindi herkes. Şimdiye kadar yavaşlama hiç gözlemlenmedi, ama teorik olarak evrenin yavaşlaması gerekiyor. Evren madde ile doludur ve çekici yerçekimi kuvveti maddeyi birbirine doğru çeker. Daha sonra 1998 yılında Hubble teleskobu , çok uzak mesafedeki süpernovalardan elde ettiği verilere göre ; evren çok uzun zaman önce şimdikinden çok daha yavaş genişliyordu. Öyle ise evrenin genişlemesi , yer çekiminden dolayı yavaşlamamış ,aksine hızlanmıştır diye düşündü herkes. Kimse böyle bir sonucu beklemiyordu ve kimse bunu nasıl açıklayacağını bilmiyordu.
Nihayetinde, teorik fizikçiler bunu açıklayabilecek 3 farklı teori ortaya attılar. Belki, bu Kozmolojik sabit diye adlandırılan Einstein’ in ıskartaya atılan yerçekimi teorisinin uzun bir versiyonun sonucuydu. Belki, evren tuhaf bir enerji sıvısı ile doluydu. Belki de Einstein’ın yerçekimi teorisi yanlıştı ve bu kozmik hızlanmayı açıklayacak yeni bir teori ortaya atılması gerekiyordu. Teorik fizikçiler hala doğru açıklamanın ne olduğunu bilmiyorlar fakat çözüme bir ad taktılar : Buna kara enerji adını verdiler.
Nedir Bu kara Enerji?
Kara Enerji hakkında bilinenler , bilinmeyenlerden daha az. Tek bildiğimiz ne kadar kara enerjinin var olduğu , çünkü evrenin genişlemesini nasıl etkilediğini biliyoruz. Bunun dışında her şey tamamen bir sır perdesinden ibaret. Buna göre kabaca evrenin % 68 i kara enerjiden oluşuyor. Kara madde ise %27 sini oluşturuyor. Geriye kalan dünya üzerindeki her şey, normal enstrümanlarla gözlemleyebildiğimiz her şey , bütün normal madde evrenin sadece % 5 inden az kısmını oluşturuyor. Evrenin çok küçük bir kısmını oluşturduğu için, belki de normal madde diye adlandırmamamız gerekiyor.
Kara enerjiye bir açıklama, onun uzayın bir özelliği olması şeklindedir. Albert Einstein, boş uzayın hiçbir şey olmadığı fikrine karşı çıkan ilk kişidir. Uzay muhteşem özelliklere sahip ve bunun birçoğunu henüz yeni anlamaya başladık. Einstein ‘in ilk bulduğu özellik, birden fazla uzayın var olma olasılığıydı.
Uzayın nasıl enerji kazandığı ile ilgili diğer bir açıklama da, kuantum madde teorisinden gelir. Bu teoride, “boş uzay” aslında oluşan ve daha sonra kaybolan geçici parçacıklarla doludur. Fakat, Fizikçiler bunun boş uzaya ne kadar enerji verebileceğini hesapladıklarında , ortaya çıkan sonuç çok fazla derecede yanlıştı. Sonuç 10^120 kez çok büyük çıktı. Bu 1 ve arkasında 120 tane sıfır demektir. Böyle kötü bir sonuç elde etmek oldukça zordur. Bu yüzden sır perdesi hala devam ediyor.
Son ihtimaliyet ise Einstein’ın yer çekimi teorisinin yanlış olmasıdır. Bu sadece evrenin genişlemesini değil, aynı zamanda galaksilerdeki normal maddenin ve galaksi kümelerinin davranışını da etkiler. Bu olay aynı zamanda kara enerji probleminin çözümünün, yeni bir yer çekimi teorisi olup olmadığını ortaya koyar: Galaksilerin kümeler halinde nasıl bir araya geldiklerini gözlemleyebiliriz.
Eğer yeni bir yerçekimi teorisine ihtiyaç duyulduğu ortaya çıkarsa , bu nasıl bir teori olabilir? Güneş sistemindeki kütleler arasındaki hareketi Einstein’ın teorisinde olduğu gibi doğru açıklayıp, bize evrenin genişlemesi ile ilgili farklı bir tahmin verip, bunu nasıl açıklayabilir? Bu durumu açıklamak için bazı aday teoriler var , fakat hiç birisi ilgi çekmiyor. Bu yüzden sır hala devam ediyor.
Kara enerji ile ilgili teoriler hakkında karar verebilmek için daha fazla ve daha iyi verilere ihtiyaç vardır.
Kara Madde Nedir?
Evreni oluşturan bileşenleri kozmolojik gözlemler sonucunda bir teorik modele koyduğumuzda , bu bileşenlerin ~%68 i kara enerji , ~%27 si kara madde ve ~%5 i normal maddeden oluşuyor. Peki Kara madde nedir?
İlk olarak , kara demek onun gördüğümüz yıldızlar ve gezegenler şeklinde olmadığıdır. Gözlemler gösterdi ki, evrende görünen maddenin %27 ‘yi oluşturabilmesi için çok zordur. İkincisi, baryonlar adını verdiğimiz parçacıklardan oluşan normal maddenin kara bulutları şeklinde olmadığıdır. Bunu şurdan biliyoruz; baryonik bulutları, içlerinden geçen radyasyonu abzorbe etmelerinden tespit edebiliyoruz. Üçüncüsü, kara madde karşıt madde değildir. çünkü, kara madde madde ile birlikte yok olduğunda oluşan özel gama ışınlarını görmüyoruz. Son olarak, kaç tane yerçekimsel mercek gördüğümüzü baz alarak, galaksi büyüklüğündeki kara delikleri saf dışı bırakabiliriz. Yüksek yoğunluklu madde yakınından geçen ışığı, cisimden daha uzağa büker, fakat %25’i oluşturacak kadar yeterince merceksel olaylar görmüyoruz.
Fakat, şu noktada kara maddeye uyabilecek bir kaç ihtimaliyet hala var. Baryonik madde hala kara maddeyi oluşturabilirdi , şayet bütün madde birbirine kahverengi cüce gezegenler gibi yada küçük ve yoğun ağır metal parçalarından oluşacak şekilde, birbirine bağlı olsaydı. Bu olasılıklar, ağır ve yoğun (halo)hale nesneleri olarak bilinir. Fakat en yaygın görüş, kara maddenin tamamen baryonik olmadığı aksine axions yada WIMPS(Zayıf etkilesen ağır parçacıklar) gibi daha egzotik parçacıklardan oluştuğudur.
Kaynak:http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-is-dark-energy/
Resim : http://hubblesite.org/
