Karanlık Enerji Nedir ve Nasıl Keşfedildi?

Karanlık Enerji Ne Demek?

Karanlık enerji, kütleçekim kuvvetinin aksi gibi davranarak veya itici bir baskı oluşturarak evrenin hızlanarak genişlemesine neden olan enerji türüdür.

Eğer gezegenler bizim gözlemlediğimiz ve hesapladığımız kütlelere sahipse evrenin genişlemesi değil, büzüşmesi gerekirdi. Fakat tam tersi oluyor ve evren gittikçe daha da fazla genişliyor. Demek ki galaksileri birbirinden uzağa sürekleyen, tam olarak ne olduğunu bilemediğimiz bir enerji var. İşte galaksilerin birbirinden uzağa iten ve evreni genişleten bu gizemli kuvvete karanlık enerji deniyor.

Karanlık enerji evrenin genişlediğini gösteren uzak tip Ia süpernovalarının gözlemlenen özelliklerini açıklamak için ortaya atılmıştır. Karanlık madde gibi karanlık enerji de gözlemlenmemiştir, ancak gök nesnelerinin arasındaki etkileşimden çıkarsanmıştır.

Karanlık enerji evrenin enerji–kütle yoğunluğunun %70’ini oluşturur. Kalan %20 karanlık madde ve %5 de sıradan maddedir.

Karanlık Enerji Nasıl Keşfedildi?

1998 yılınca iki gökbilimci ekip uzak tip Ia süpernovaların evrenin yavaşlayarak genişlemeye devam ettiğini öne süren kuramsal tahminlerin öngörüsünden daha soluk olduğunu keşfetti. Daha soluk olmaları süpernovaların tahminlerden daha uzakta olması ve evrenin hızlanarak genişlemesi demektir. İki ekibin çalışmasıyla anlaşıldı ki evren yavaşlayarak değil, hızlanarak genişliyor. Bu durumu açıklamak için evrenin genişlemesini hızlandıran bir kuvvet olarak karanlık enerji ortaya çıktı.

20. yüzyılın başlarında Albert Einstein Yunan harfi Λ (lambda) ile gösterilen kozmolojik sabit fikrinden yararlanmıştı. Bu, evrenin genişlemesi veya büzüşmesindense durağan olmasını sağlayan, boş uzayın vakum enerjisiydi. Kozmolojik sabit böylelikle maddenin kütleçekiminin yol açtığı büzüşmeyi dengeleme rolünü alıyordu.

Karanlık Enerji Ne İşe Yarar?

Evrenin genişlemesinin ortaya çıkmasıyla, Einstein kozmolojik sabiti kurumından çıkardı. Ancak eğer karanlık enerji fikri doğruysa; bu, Einstein’ın kozmolojik sabitine benzerdir. Ancak karanlık enerji kozmolojik sabitten farklı olarak evrenin hızlanarak genişlemesine neden olan olumsuz veya itici bir kuvvet uygular.

Özetle, karanlık enerji evrenimizin neden hızlanarak genişlediği sorusunu yanıtlamamızı sağlar. Normal şartlarda evrenin genişlemesinin yavaşlaması gerekirken hızlanıyorsa, buna başka bir etken sebep oluyordur ki ona karanlık enerji diyoruz.

Karanlık Enerjinin Kaynağı Nedir?

Enerjinin madde veya ışıma (radyasyon) olarak bir kaynağı olmalıdır. Ancak tüm madde ve ışımadan yoksun bir evrende bile artık enerji vardır. Bu “uzayın enerjisi” evrensel boyutlarda düşünüldüğünde, evrenin genişlemesini hızlandıran bir kuvvete dönüşür.

Karanlık enerji atomdan daha küçük ölçeklerdeki tuhaf davranışlardan kaynaklanıyor olabilir. Çok küçük nesnelerin fiziği olan kuantum mekaniği enerji ve maddenin hiçlikten bir anlığına ortaya çıkmasına olanak sağlıyor. Maddenin bu kısa ve sürekli görünüşü ve kayboluşu aksi halde boş olacak uzayda karanlık enerjiyi oluşturuyor olabilir.

Ya da karanlık enerji evren sadece belirli bir boyuttayken etkin olan bir kuvvet olabilir. Bilimsel kuramlara göre bu da olasılıklar arasında. Buna göre, evren belirli bir boyuta ulaşınca kuvvet harekete geçip evrenin genişlemesini hızlandırıyor ve birkaç milyar yıl sonra evren belirli bir boyuta ulaşınca sona eriyor.

Ya da belki de karanlık enerjinin gerçek kaynağı en büyüklerin en küçüklerin fiziklerinin birleştirilmesinde yatıyor. Einstein‘ın kütleçekim kuramı olan genel görelilik gezegenlerden kara deliklere kadar nesnelerin hareketini açıklayabilir; ancak bu kuram atom boyundaki nesneler için geçerli değildir. Parçacıkların hareketlerini açıklamak için kuantum mekaniği kullanılır. Kuantum mekaniği de parçacıkların hareketini açıklayabilmesine rağmen, bir atomdan büyük nesnelerin hareketini açıklayamaz. Bu iki kuramı birleştirecek, bulunması zor bir çözüm kendiliğinden karanlık enerjinin açıklamasını sunabilir.

Karanlık Enerji ve Karanlık Madde Farkı

Karanlık enerji galaksileri birbirinden iterek evrenin genişlemesine neden olan bir enerji türüdür.  Karanlık madde ise galaksilerin kütleçekim kuvvetlerinin oluşabilmesi için görününden daha fazla madde olması gerektiği fikrinden ortaya çıkmış olan maddedir.

Yani karanlık madde ve karanlık enerji, evrenin genişlemesine ve galaksilerin hareketlerine açıklama sunan kuramlardır. Belki ikisi de doğrudur, belki biri doğrudur veya belki de ikisi de yanlıştır.