Evren 3 bileşenden oluşur. Bunlar normal veya görünür madde, karanlık madde ve karanlık enerjidir. Oransal olarak evrenin görünür madde %5, karanlık madde %27 ve karanlık enerji %68’ini kaplar. Karanlık enerjinin ne olduğundan önceki yazılarımızda bahsetmiştik. Okumak istiyorsanız sayfamızdan bulabilirsiniz. Bugün ise karanlık maddeye değineceğiz. Karanlık maddeye görünür maddeden bir eş bulsak bu yapıştırıcı olurdu sanırım çünkü karanlık madde evreni bir arada tutan görünmez bir “şeydir”. Karanlık madde evrendeki maddenin %80’inden daha fazlasını oluşturur. Fakat elimizde değişik bir şey var: Karanlık maddenin ne olduğunu bilmiyoruz. Hatta bilim insanları adını o yüzden karanlık madde koydular. Karanlık madde ışıkla etkileşime girmez yani ışığı emmez, yansıtmaz ve ışık yaymaz. Dolayısıyla karanlık enerji görünmezdir diyebiliriz. Peki karanlık maddenin var olduğunu nasıl biliyoruz ? Karanlık madde görünmez olsa da görünür maddeyle bazı ortak noktaları vardır: uzayda yer kaplamak ve kütleye sahip olmak. Bilim insanları karanlık maddenin var olduğunu görünür nesneler üzerindeki kütle çekim kuvvetinden tespit ediyorlar. Karanlık maddenin var olduğuna dair bazı kanıtlar var. Bunlar:
Galaksi Dönüş Eğrileri
1970’lerde Amerikalı gökbilimci Vera Rubin sarmal galaksilerin dış kenarlarındaki yıldızları inceledi. Bu yıldızların galaksiler arası uzaya uçmadan bu kadar hızlı hareket etmeleri için onları yerinde tutan büyük miktarda madde olması gerekiyordu. Ancak burada madde göremeyen Rubin bu galaksilerin karanlık madde tarafından bir arada tutulduğu sonucuna vardı.
Kütleçekimsel Merceklenme
Einstein’ın genel görelilik kuramına göre büyük kütleli nesneler ışığı bükebilir. Uzak galaksilerden gelen ışıklar görünmez karanlık madde kümelerinin yanından geçer ve karanlık madde de belirli bir kütleye sahip olduğundan ışığı yolunu çarpıtır. Işığın nasıl çarpıtıldığını inceleyen gökbilimciler evrendeki karanlık maddenin bir haritasını çıkarmayı başardılar.
Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işıması (CMB)
Kozmik mikrodalga arka plan ışıması tüm evreni dolduran ve Büyük Patlama’dan kalan radyasyondur. CMB evrenin ilk zamanlarında maddenin nasıl dağıldığını gösteren sıcaklık dalgalanmaları içerir. Bu dalgalanmaların örüntüsü bize karanlık madde ve görünür maddenin nasıl dağıldığını gösterir. 26 Kasım 2025 tarihinde karanlık maddeye ilişkin ilk doğrudan kanıt bulundu. Tokyo Üniversitesi’nde Prof. Totani NASA’nın Fermi teleskobu verilerinde galaksimizin kalbinden yayılan gizemli gama ışınlarını tespit etti. Bu izler görünmez maddenin varlığını güçlü biçimde doğruluyor. Totani galaksinin kalbinden küre şeklinde yayılan karanlık madde halesinin şekliyle eşleşen bir gama ışını deseni tespit etti. Totani, “Bildiğim kadarıyla, kozmik ışınlardan veya yıldızlardan kaynaklanan hiçbir olgu, bu durumda gözlemlenen küresel simetriye ve benzersiz enerji spektrumuna sahip değil” dedi. Astrofizikçi Prof. Tomonori Totani, sinyalin karanlık madde modellerinin öngördüğü gama ışını özellikleriyle yakın uyum gösterdiğini ortaya koydu. Totani, bu gözlemin karanlık maddenin protondan 500 kat daha ağır parçacıklardan oluşabileceğine işaret ettiğini söylüyor.
Karanlık Madde Neyden Oluşur?
Karanlık maddenin neyden oluştuğunu bilim insanları henüz bilmiyor ama ne olabileceği hakkında tahminleri var. İşte bunlardan bazıları:
WIMP(Zayıf Etkileşimli Büyük Parçacıklar)
WIMP’ler büyük ağır ve yavaş hareket eden varsayımsal parçacıklardır. Işıkla etkileşime girmezler. Hiçbir maddeyle güçlü etkileşime girmezler. Bilim insanları WIMP’ların yerçekimi veya diğer kuvvetlerle etkileşime geçtiğini düşünüyor. Bu da onları görünmez kılmaktadır. Büyük yeraltı dedektörleri bu yakalanması zor parçacıklardan birini hareket halinde yakalamaya çalışıyor ancak şimdiye kadar başarılı olamadılar.
Aksiyonlar
Aksiyonlar bilim insanlarının hem düşük enerjili hem de düşük kütleli olduğunu düşündüğünü varsayımsal atom altı parçacıklardır. Özellikle parçacık fiziğindeki güçlü-CP problemi adı verilen bir probleme çözüm olarak teorize edilmişlerdir. Bilim insanları bu varsayımsal parçacıkların karanlık madde olabileceğini düşünüyor.
İlkel Kara Delikler
Bazı bilim insanları karanlık maddenin evrenin ilk dönemlerinde oluşan küçük kara deliklerden oluşabileceğini düşünüyor.
Yazar: Mustafa Buğra Alçin
Tasarım: Demir Öztürk
Kaynakça: space.com, Sputnik Türkiye, NASA Science, ESA.