Karanlık madde nedir?

Astrofizikte, elektromanyetik dalgalarla (radyo dalgaları, gözle görülebilen ışık, x-ışınları, vb.) etkileşime girmeyen, varlığı yalnız diğer maddeler üzerindeki kütleçekimsel etkisi ile belirlenebilen maddelere denir. Karanlık maddelerin varlığını belirlemek için gök adaların döngüsel hızlarından, gök adaların diğer gök adalar içerisindeki yörüngesel hızlarından, geri planda yer alan maddelere uyguladığı kütleçekimsel mercekleme özelliğinden ve gök adaların içerisindeki sıcak gazların sıcaklık dağılımından yararlanılır.

Karanlık madde, gözlem ve teorik modeller sayesinde var olduğu düşünülen ancak doğrudan gözlemlenemeyen bir maddedir. Normal madde ile etkileşimleri çok zayıftır ve dolayısıyla elektromanyetik ışınım (ışık, radyo dalgaları vb.) yoluyla gözlemlenemez. Ancak, varlığı, galaksi hareketleri ve evrenin genişlemesi gibi gözlemlerle belirlenmiştir.

Karanlık madde, evrenin toplam madde enerjisinin yaklaşık % 85'ini oluşturur. Normal madde (yani atomlar, moleküller vb.) yalnızca evrenin % 5'ini oluştururken, geri kalanı karanlık madde ve karanlık enerjiden oluşur.

Karanlık madde, yıldızların ve galaksilerin dönme hızlarındaki tutarsızlıklardan kaynaklanan birçok gözlem ile belirlenmiştir. Normal madde, yıldızların ve gazların yerçekimi etkisiyle bir arada tutulur. Ancak, galaksilerin dönme hızları, normal madde miktarına dayanarak hesaplanandan daha yüksektir. Bu, galaksilerin daha fazla kütleye sahip olmaları gerektiği anlamına gelir. Ancak bu ek kütlenin normal madde olmadığına inanılır. Yani, galaksilerin bu ek kütlesi, karanlık madde olabilir.

Karanlık madde, evrenin başlangıcından bu yana var olmuş olabileceği gibi, birçok teorik modelde bu maddenin oluşumu için özel şartlar gerektiği düşünülüyor. Fizikçiler, karanlık madde parçacıklarının doğasını keşfetmek için birçok deney yürütüyorlar. Bu deneyler, karanlık madde parçacıklarının varlığını doğrulamaya çalışıyor ve karanlık madde hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olabilir.

Karanlık madde, evrenin oluşumu ve evrimi için son derece önemli bir rol oynar ve bu nedenle, bilim insanları tarafından halen araştırılan bir konudur.