Qaranlıq maddə nədir?

   Qaranlıq maddə adından da göründüyü kimi qəribə bir materiyadır.Əslində qaranlıq da deyil.Sadəcə olaraq onun qaranlıq adlandırılması amerikan mədəniyyətinə xas olan bir keyfiyyətdən irəli gəlir.Amerikalılar nə olduğunu təxmin edə bilmədikləri bir şeyə "dark",yəni tünd,qaranlıq dediklərindən,bu anlayışa da qaranlıq maddə adlanır.Səbəbi budur.Yoxsa onun qaranlıq ya da aydınlıq olduğunu hələ ki görə bilməmişik.
 
             Yaxşı bəs bu qaranlıq maddə anlayışı necə yaranıb?
    Bir neçə yüz ildir ki,Newton və Keplerin sayəsində göy cisimlərinin orbitlərini və sürətlərini ölçmə imkanımız var.Bunun isə n qədər formulu var.Bu formulların izahına girməyə ehtiyac yoxdur.Beləliklə,bu modellər və formullar sayəsində bir cismin başqa bir cisimlə təsiri nəticəsində orbitlərini və sürətlərini müyyən edə bilərik.Ancaq yenə də bir xülasə kimi qeyd edək:

   Kütləsini bildiyimiz bir cisim və onun ətrafında hərəkət edən başqa cisimləri düşünün.Misal olaraq Günəş və ətrafında hərəkət edən planetləri göstərə bilərik.Kiçik orbitli olan planetlər böyük orbitlilərə nisbətən daha sürətlə hərəkət edirlər.Yəni Merkuri planeti çox böyük sürətlə Günəşin ətrafında hərəkət etdiyi halda,Neptun çox yavaş sürətlə hərəkət edər.Bunun da səbəbi Günəşdən uzaq cisimlərin cəzbetmə qüvvəsinin azalması ilə daha az kütləçəkim təsirinə məruz qalmasıdır.Riyazi olaraq isə,"hərəkət müddətinin kvadratının,ətrafında döndüyü cismə uzaqlığının 3-cü dərəcədən qüvvəti" kimi qəribə bir düsturu var.

İndiyə qədər apardığımız bütün araşdırmalar və müşahidələr bu formulların,yəni Newton qanunlarının düzgün olduğunu göstərir.Bunun əksinin doğruluğu isbatlanmamışdır.

İndi isə danışdığımız anlayışın miqyasını böyüdək: Qalaktikamız olan Süd Yoluna daxil olan ulduzlar,planetlər,qaz və toz hissəcikləri,ümumilikdə isə kütləsi qalaktikanın mərkəzinə getdikcə daha da sıxlaşır.Qalaktikamızdakı 400 milyarda yaxın ulduz bu kütlə mərkəzinin ətrafında hərəkət edir.Onda belə bir fikir yürüdə bilərik:

Qalaktikamızın mərkəzinə yaxın ulduzlar daha sürətlə,uzaqdakılar isə daha yavaş hərəkət edirlər.

Xeyr.Əfsuslar olsun ki,bunu deyə bilmirik.

Müşahidələr göstərir ki,Süd Yolunun mərkəzindəki ulduzların dövr sürəti daha uzaqdakılardan zəifdir.Yəni bu vəziyyət Newton qanunlarına tərs hesab olunur.İlk olaraq ağlımıza "görəsən hesablamamızda bir tərslik var?" sualı gəlir.Və ya Einstein'in "Nisbilik" nəzəriyyəsinə müraciət edirik.Amma Einstein qanunları ilə hesablasaq belə istənilən nəticə alınmır.Uzaq ulduzlar daha yavaş dönməlidir,ancaq onların sürətinə çatmaq qeyri-mümkündür.

  Hətta bəzi ulduzların dövr sürəti o qədər çoxdur ki,bu sürətlə onlar çoxdan qalaktikamızı tərk etməli idilər.Yəni Süd Yolu qalaktikasının bilinən kütləsi bu ulduzları qalaktikada saxlamaq üçün kifayət deyil.Bu halda əlimizdə 2 səbəb qalır.Ya Einstein və Newton'un cazibə qanunu haqqındakı fərziyyələri səhvdi,ya da biz Süd Yolunun kütləsini düzgün hesablamırıq.Birinci qeyd etdiyimiz səbəb Günəş sistemindəki müşahidələrimzlə öz doğruluğunu sübut etmişdir.Onda,demək ki,kütlə hesablarımızda bir səhvlik var !

  Süd Yolunun kütləsini təkrar-təkrar,bezmədən yenidən ölçdük.Nəticə isə eyni idi.Görə bildiyimiz bu kütlə ulduzların hərəkətlərini anlamağımıza kömək etmir.Qalaktikamızın daxilində bizim görə bilmədiyimz bir maddədən ibarət əlavə kütlənin də olduğu qənaətinə gəlmək lazımdır.Bütün qalaktikanı əhatə edən bu maddə ulduzların orbital hərəkətlərinə təsir edir,üstəlik bu təsiri yarada bilmək üçün maddənin miqdarının Süd Yolu qalaktikasındakı "cəm" maddə və cisimlərin kütləsinin 90 faizi qədər olmağı lazımdır.Başqa sözlə,sən demə indiyə qədər hesabladığımız kütlə qalaktikamızın kütləsinin 10%-i imiş.Qalan 90%-ini isə görə bilmirik.Artıq qalaktikamızda homogen olmayan bir şəkildə mövcud olan "görünməz" maddənin olduğunu qəbul etməliyik.

100 Milyonlarla işıq ili uzaqlıqdakı qalaktikalar qrupunun görünüşü

Uzaq qalaktikaları (daha doğrusu qalaktikalar qruplarını) izlədikdə aydın olur ki,qalaktikaların hərəkətləri və cazibə qüvvələrinin təsiri qaranlıq maddə hesaba alınmadan açıqlana bilməz.Demək ki,kainatın da böyük bir hissəsi məhz bu qaranlıq maddədən ibarətdir.

Əgər qaranlıq maddə anlayışı səhv olsa,onda Newton və Einstein fizikasını bir kənara atmalıyıq.Bu isə mümkün deyil.Yəni qaranlıq maddənin varlığından əminik.Bəs bu qaranlıq maddə nədən ibarətdir?

Bu sualı cavablandıra bilmirik.Ancaq bəzi variantlar mövcuddur.Neytronlar məsələn.Bunlar maddə ilə heç bir şəkildə əlaqəyə girməyən,yəni görülməsi çox çətin olan hissəciklərdir (Neytronlar - işıq sürəti ilə hərəkət edən və maddələrin içindən heç təsir etmədən keçə bilən hissəciklərdir.Bu xüsusiyyətlər səbəbindən də onların qavranılması çox çətindir.Neytronlar çox kiçik,ancaq 0 olmayan kütlələri var.Elektrik yükləri yoxdur) Ancaq bildiyimiz qədərilə,olması lazım olan neytron sayı qaranlıq maddə üçün kifayət etmir.

Bəzi ağır atomlu hissəciklər və müşahidə olunması bir az çətin olan qırmızı cırtdan və  qəhvəyi cırtdan ulduzlar da qaranlıq maddə ola bilərlər.Buraya Yupiter böyüklüyündəki göy cisimləri və gözlə görünməyən qaz və toz hissəcikləri də namizəddir.Ancaq yenə də alınmır.Heç nə bu böyük qaranlıq maddə miqdarını açıqlamağa kömək etmir.

Görə bilmədiyimiz bir şey var.Həyatında heç vaxt bir pəncərə şüşəsi görməyən birinin,pəncərə yerində boşluq olduğunu zənn etməsi kimi bir şeydi əslində vəziyyətimiz.

Bütün bunlara baxmayaraq o qədər də çarəsiz deyilik bu mövzuda.Bəzi açıqlamalar da var.Məsələn,ulduz qrupları haqqındakı bəzi araşdırmalardan aydın oldu ki,bu qruplarda elə ulduzlar var ki,solğun olduqlarından görmək mümkün deyil.Belə ki,bu ulduzların miqdarı kütləvi ulduz qruplarındakı ulduzların ancaq qaranlıq maddə ilə izah edilə biləcəyini ortaya çıxardı.Yəni bəzi kiçik ölçülərdəki bu tip problemləri  izah edə bilirik.Ancaq qalaktik miqyasda bu izah hələ ki mümkün deyil.Əgər Süd Yolu qalaktikasındakı açıqlamanı ulduz qruplarındakı kimi edə bilsək,qaranlıq maddə anlayışına ehtiyac qalmayacaq.Bunu izah edə biləcək alimlərə isə şübhəsiz ki Nobel mükafatı almaqla yanaşı,100 ilin ən yaxşı astrofizikləri adı veriləcək,adları da hələ 2000 il kitablarda qalacaq.

Mənbə:        1.Kozmik Anafor

           2.Wikipedia