Evrenin  kayıp  maddesi bulundu… (mu?) (Missing matter of the Universe…found (?))

Evreni  oluşturan  madde

Astronomlar, Evrenin  kayıp  “normal  maddesi”nin  izini  bulmuş  olabilir.

“Missing baryon problem”  (kayıp  “baryon”  problemi)  olarak  bilinen  bu konu araştırmacıları  uzun  zamandan  beri  meşgul  etmekteydi.

“Baryonik  madde”, hepimizin  bildiği,  gözümüzün  gördüğü  her  şeyi  oluşturan  madde.

Bugüne  kadar  yapılan  araştırmalarda, Evrende  varlığı ileri  sürülen  Kara  Enerjinin (Dark  Energy)  Evrenin %68.3’ünü, Kara  maddenin (Dark  matter) %26.8’ini,  Normal  maddenin  ise    %4.6’sını  oluşturduğunu  ileri  sürmekteydi.

Kara  Enerji,  Evrenin  bilinen  şişmesine  yol  açan  enerji. Kara  madde  ise, normal  madde  ile  etkileşmeyen, herhangi  bir  formda  ışıma  yapmayan,  bu  sebeple  doğrudan  gözlenmesi mümkün  olmayan  madde.

Astronomlar, Evrende  gözlenebilen tüm  gökadaların, yıldızların, …  kedilerin kütlelerini  topladığında, varsayılan  baryonik  maddenin sadece  yüzde  onuna  ulaşabilmekteydi !

Evrende  ışık,  ilk  olarak, Büyük  Patlamadan (Big  Bang)  380 000  yıl  sonra  ortaya  çıktı. Büyük  patlamadan  hemen  sonra  ortam  sıcaklığı  çok  yüksek  olduğundan, ışık  fotonları (Güneşin  içine  hapsolmuş  gibi) bu  ortamın  dışına  kaçamadı. Bu  ortamın  yeterince  soğumasını  takiben,  ışığın  uzayda  yol  alması  (yayılabilmesi) mümkün  olabildi.

Evrenin  şişmesiyle  beraber, merkezinden  yayılan  bu  “kızıla  kaymış” (red  shifted) ışıma  kozmik mikrodalga  artalan  ışıması (cosmic  microwave  background)  olarak  adlandırılmakta.  Bu  arka  plan  ışıması  Evrenin  her yönünde  aynı  sıcaklıkta  ise  de, bölgeler  arasında  bir  santigrad  derecenin  kesri  mertebesinde  farklılıkların  mevcut  olduğu  da  belirlendi.

NASA’nın   gözlem  uydusu   “Wilkinson Microwave Anisotropy Probe”   ve Evrupa  Uzay  Ajansının  gözlem  uydusu  “Planck”  ile  gerçekleştirlen  gözlemlerde, Evrendeki  proton  ve  nötron  sayısı  toplamının 1×10^80 (on  üzeri  seksen) tane  olacağı  hesaplandı. (Evrenin  her  bir  metreküp  hacminde  bir  adet  proton).  Bir  su  damlasında 5×10^21  adet  atom  mevcut. Bu  bilgi,  göküzündeki  gökada  miktarını  hesaplamak  için  gerekli.  Astronomlar, gökadaların  kütlelerinin  hesabında  birçok  farklı  yöntem  kullanmakta.

Gökadaların  eksenel  dönme  hızı  hesaplamalarda  kulanılan  veriden  biri. Güneşin  kütlesi  dörde  katlansa, yörüngede  kalabilmek  için  Dünyanın  yörünge  hızının  ikiye  katlanması  gerekirdi. Güneş  Samanyolunun  merkezi  etrafında, saniyede  225  kilometre  hızla  dolanmakta.  Samanyolunun  kütlesi  artacak  olsa, Güneşin  yörünge  hızının  da  artması  gerekirdi.

Gökadaların  kütle  hesabında kullanılan başka  bir  yöntem “gravitasyonel  odaklama” (gravitational  lensing). Büyük kütleli  cisimlerin  ışığı  eğmeleri  olayı. Işık  ne  kadar  eğilirse, eğen  cismin  kütlesi  o  kadar  büyük  demektir.

Yapılan  hesaplamalarda, baryonik  madde  için  hesaplanan %4.6’nın  sadece yüzde  beşi yıldızlardan, yüzde 1.8’i soğuk  gazlardan, yüzde  beşi  sıcak  gazlardan, yüzde  dördü  ise  gökada  kümeleri  içindeki sıcak  gazlardan  oluşmakta. Geriye,  ne  olduğu  bilinemeyen yüzde  seksenüçlük  bir  kayıp  madde  kalmaktaydı.

Astronomlar  bu  kayıp  maddenin yüzde  yirmisekizini    gökadalar  arasında  soğuk  gaz  olarak  belirledi. Kalan  kayıp  maddenin, gökadalar  arasındaki  çukurlara  gizlenmiş, WHIM  ( Warm-Hot Intergalactic Medium)   sıcak gazlar  olabileceğini  düşünüyor.

Araştırmacılar, 2017’de  yaptıkları  bir  duyuruda, gökyüzü  araştırması  Sloan (Sloan  Digital  Survey) ile toplanan  veri  kullanılarak, bu  kayıp  WHIM’in  bir  kısmının bulunduğu  duyuruldu.

Avrupa  Uzay  Ajansının (ESA)  XMM-Newton   uzay  gözlemevini  kullanan  araştırmacılar, x-ışını  dalgaboyunda  gerçekleştirdikleri  kuasar  gözlemlerinden, uzayın  farklı  iki  bölgesinde   sıcaklığı  bir  milyon  santigrad  dereceyi  aşan,  oksijen  atomlar  bulutunun  varlığını  belirlediler.

Belirlenen  bu  gaz  bulutlarının  kütlesi  Evrenin  baryonik  maddesinin  kayıp  son  parçasını  açıklamaya  yetmekte.

 

Yararlanılan Kaynak:

https://www.youtube.com/watch?v=y0sCFM6w9f8&t=316s