Karanlık Madde ve Karanlık Enerji: Evrenin %95'ini Oluşturan Şey

NASA'ya göre evren üç bileşenden oluşuyor: yaklaşık %5'lik normal görünür madde, yaklaşık %27'lik karanlık madde ve yaklaşık %68'lik karanlık enerji. Avrupa Uzay Ajansı (ESA), karanlık madde ve karanlık enerjinin birleşik payını evrenin %95'i olarak veriyor; yıldızları, gezegenleri ve ışıkla ölçülebilen her şeyi oluşturan atomlardan ibaret sıradan madde ise kalan küçük dilimi dolduruyor.

Karanlık madde nedir?

NASA'ya göre karanlık madde, kütlesi ve yerçekimi olan ama ışık yaymayan, soğurmayan ya da yansıtmayan bir madde türüdür. Doğrudan görülemediği için bilim insanları varlığını, görünür madde üzerindeki yerçekimi etkilerinden çıkarıyor. NASA, bunu galaksilerin dağılmasını önleyen madde olarak tanımlıyor.

NASA'nın aktardığına göre bu fikir, İsviçreli astronom Fritz Zwicky'nin Coma Kümesi'ndeki galaksilerin yalnızca görünür kütleleriyle bir arada tutulamayacak kadar hızlı hareket ettiğini keşfettiği 1933 yılına dayanıyor. 1970'lerde astronom Vera Rubin, sarmal galaksilerin dış kenarlarındaki yıldızların, görünür maddenin yerçekimiyle açıklanamayacak hızlarda yörüngede döndüğünü göstererek bu tezi güçlendirdi.

ESA, tipik bir galaksinin eksik, görünmeyen kütlesinin, astronomların gerçekte gözlemleyebildiği yıldızların kütlesinden yaklaşık on kat daha büyük olduğunu belirtiyor. En açık kanıtlardan biri Bullet Kümesi'dir; NASA'ya göre 2006'daki gözlemler, yerçekiminin ışığı bükmesiyle oluşan kütlesel mercekleme yoluyla tespit edilen kütle dağılımının, X-ışınlarında görünen sıcak gazla örtüşmediğini ve bunun görünmeyen bir kütle bileşenine işaret ettiğini gösterdi.

Karanlık enerji nedir?

Karanlık enerji, NASA'nın evrenin genişlemesini hızlandırdığı görülen ve galaksileri birbirinden artan bir oranda uzaklaştıran gizemli bir basınç için kullandığı terimdir. ESA, bu hızlanan genişlemenin 1990'larda yapılan sürpriz bir keşif olduğunu ve nedeninin hâlâ bilinmediğini söylüyor: bu, boş uzayın sabit bir özelliği, zamanla değişen bir kuvvet veya mevcut yerçekimi teorilerinin gözden geçirilmesi gerektiğinin bir işareti olabilir.

ESA, Planck görevinden alınan tahminlere atıfta bulunarak karanlık enerjinin evrenin toplam madde-enerji içeriğine yaklaşık %68 oranında katkıda bulunduğunu belirtiyor; bu rakam, NASA'nın yaklaşık %68 karanlık enerji, %27 karanlık madde ve %5 sıradan maddeden oluşan daha geniş dağılımıyla uyumlu.

Bunun şu anda neden incelendiği

Nisan 2026'da Karanlık Enerji Spektroskopik Aleti (DESI), orijinal olarak planlanan beş yıllık taramasını zamanından önce tamamladığını açıkladı. DESI'nin kendi duyurusuna göre proje, orijinal hedefi olan 34 milyonun üzerine çıkarak 47 milyondan fazla galaksi ve kuasarı ile 20 milyon Samanyolu yıldızını haritalandırdı ve işbirliği ekibinin "bugüne kadar yapılmış en büyük, yüksek çözünürlüklü 3 boyutlu evren haritası" olarak tanımladığı sonucu üretti.

İşbirliği ekibine göre, DESI'nin ilk üç yıllık verilerinin analizi, karanlık enerjinin sabit bir kozmolojik sabit olmayabileceğine, bunun yerine kozmik zaman içinde gücünün değişebileceğine dair ipuçları buldu. DESI'nin eksiksiz beş yıllık veri setinden elde edilecek tam karanlık enerji sonuçlarının 2027'de geleceği tahmin ediliyor ve tarama, gökyüzü kapsama alanını yaklaşık %20 genişleterek 2028'e kadar gözlem yapmaya devam edecek.

Karanlık madde cephesinde, Güney Dakota'daki Sanford Yeraltı Araştırma Tesisi'nde 38 kurumdan yaklaşık 250 araştırmacı tarafından işletilen sıvı ksenon dedektörü LUX-ZEPLIN (LZ) deneyindeki bilim insanları, Al Jazeera'nın haberine göre 16 Haziran 2023'te tespit edilen ve 2026'da Japonya'daki TeV Parçacık Astrofiziği konferansında sunulan açıklanamayan tek bir parçacık etkileşimi bildirdi.

Rick Gaitskell'in de aralarında bulunduğu araştırmacılar, aynı habere göre ekibin verilerin önüne geçmek istemediğini ve sinyali gerçek bir karanlık madde tespiti olarak değerlendirmeden önce hâlâ arka plan gürültüsünü eleyerek dışlaması gerektiğini söyledi.

Bilim insanları bunu nasıl netleştirmeyi planlıyor

NASA'nın görev tanımına göre, Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu, karanlık enerjiyi üç yöntemle incelemek üzere tasarlandı: erken evrenden kalan baryon akustik osilasyonları adı verilen örüntüleri izlemek, kozmik tarih boyunca binlerce Tip Ia süpernovayı gözlemlemek ve karanlık madde de dahil olmak üzere maddenin nasıl dağıldığını haritalamak için zayıf kütlesel merceklemeyi ölçmek.

ESA'ya göre, ESA'nın Euclid görevi de paralel bir hedef izliyor: gökyüzünün üçte birinden fazlasında, son 10 milyar yıl boyunca galaksilerin dağılımını haritalayarak evrenin genişleme hızını %10'un altında bir hassasiyetle ölçmeyi ve Einstein'ın genel görelilik teorisini %2 hassasiyetle test etmeyi amaçlıyor.