İçeriğe geçmek için "Enter"a basın

Karanlık Enerji Nedir?

Karanlık Enerji, yer-çekiminin tersi gibi davranan, negatif, itici bir basınç uygulayan varsayımsal bir enerji biçimidir. Evrenin hızlandırılmış bir genişleme döneminden geçtiğini gösteren uzak tip Ia süper-novaların gözlemsel özelliklerini açıkladığı varsayılmıştır. Karanlık Madde gibi, Karanlık Enerji de doğrudan gözlemlenemez, bunun yerine astronomik nesneler arasındaki yer çekimi etkileşimlerinin gözlemlerinden çıkarılır.

Karanlık Enerji, evrenin toplam kütle-enerji yoğunluğunun %72’sini oluşturur. Diğer baskın katkı maddesi Karanlık Maddedir ve küçük bir miktar atomlardan veya baryonik maddeden kaynaklanmaktadır.

evrendeki kütle enerji yoğunluğu şeması
Evrendeki toplam kütle- enerji yoğunluğunun şematik gösterimi. Resim: Swinburne

1998’de iki gökbilimci ekibi, uzaktaki z~1 tip Ia süpernovalarının genişleyen (ancak yavaşlayan) bir evrenin model tahminlerinden biraz fazla zayıf olduğunu açıkladı. Daha sönük olmak için süpernova daha uzakta olmalıdır ve bu, Evrenin genişlemesinin geçmişte daha yavaş olmasını gerektirir. Her iki ekip de evrenin hızlandırılmış bir genişleme aşamasından geçtiği konusunda hemfikirdi. Bu ivmeyi sağlamak için Karanlık Enerji çağrıldı.

20.yüzyılın başlarında Albert Einstein bir ‘kozmolojik sabit’ (genellikle Yunan harfi lambda, Λ ile sembolize edilir) kullanmıştı. Evreni (Genel Görelilik Teorisi’nin alan denklemleri tarafından tahmin edilen) büzülmek veya genişlemek yerine statik tutan, boş uzayın bir vakum enerjisiydi . Maddenin neden olduğu yerçekimi daralmasını dengelemenin bir yolunu sağladı. Evrenin genişlediği gözlemlendiğinde, Einstein kozmolojik sabitini aceleyle çıkardı. Bununla birlikte, karanlık enerji Einstein’ın kozmolojik sabitine benzer bir şeyle tanımlanırsa, bu sadece yerçekimini statik bir evren tutmak için dengelemekle kalmaz, aynı zamanda genişlemenin hızlanmasına neden olmak için negatif basınca sahiptir.

Enflasyonla ilişkili kozmik bir alan ve “öz” olarak adlandırılan farklı, düşük enerjili bir alan da dahil olmak üzere başka karanlık enerji türleri önerilmiştir.

Çok erken evrenin de enflasyon adı verilen hızlı bir genişleme döneminden geçtiği düşünülmektedir. Büyük Patlama’dan yaklaşık 10 -36 saniye sonra meydana gelen enflasyon, evreni düzleştirmeye ve geometrik olarak düzleştirmeye yaradı. Evrenin yoğunluğu kritik yoğunluğa tam olarak eşitse, evrenin geometrisi bir kağıt yaprağı gibi düzdür. (Yaklaşık 6 eşdeğer Universe kritik yoğunluğu egemen olduğu bir madde için proton m başına 3 ) tam da çökecektir ağır evrenin için gereken yoğunluk ve gerekli yoğunluğa arasında bulunur ışıksonsuza kadar genişleyecek evren. Gökbilimciler bugün evrendeki madde ve enerji miktarını ölçtüğünde, evreni düz hale getirmek için gerekenin yalnızca yaklaşık %30’unu bulabiliyorlar. Kara Enerjinin kütle-enerji bütçesine eklenmesi evreni düzleştirir. Şişirmenin en basit versiyonu, evrenin yoğunluğunun kritik yoğunluğa çok yakın olduğunu tahmin eder.

WMAP uzay evrenin geometrisi ölçmüştür. Evren düz olsaydı, en parlak kozmik mikrodalga arka plan dalgalanmaları (veya “noktalar”) yaklaşık 1 derece olurdu. WMAP bu nokta boyutunu çok yüksek doğrulukla onayladı. Artık evrenin sadece %2 hata payıyla düz olduğunu biliyoruz.

Quintessence terimi , hava, toprak, ateş ve suya ek olarak gizemli bir “beşinci element ” i tanımlamak için bu terimi kullanan eski Yunanlılardan gelmektedir . Kozmolojik sabit, belirli bir enerji biçimi, bir boşluk enerjisi iken, özü dinamik, zamanla gelişen ve mekansal olarak bağımlı bir enerji biçimidir. Kinetik ve potansiyel enerjiye sahip bir kuantum alanıdır.

İki enerjinin oranına ve uyguladıkları baskıya bağlı olarak, öz, ya çekebilir ya da itebilir. p = wρ olan bir durum denklemine (p basıncı ve ρ yoğunluğuna ilişkin) sahiptir; burada w, evrene egemen olan enerji bileşeninin durum denklemine eşittir. w -1/3’ten daha az bir geçişe maruz kalırsa, bu hızlandırılmış genişlemeyi başlatır. Buna karşılık, bir kozmolojik sabit, sabit bir enerji yoğunluğu ve w = -1 ile statiktir.

uzak tip supernova
Uzak tip Ia süpernova. Resim: P. Garnavich (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) and the High-z Supernova Search Team and NASA

Karanlık Enerji hakkında daha fazlasını keşfetmeyi amaçlayan bir dizi devam eden program var. Böyle bir çalışma Baryonik Akustik Salınımların ( BAO ) ölçümünü içerir.

Karanlık Enerjiye alternatifler önerildi. Bazı bilim adamları, Galaksimizin , bir yoğunluk dalgasının geçişinin neden olduğu düşük yoğunluklu bir bölgede bulunduğunu öne sürdüler. Büyük Patlama, uzay-zamanda bu büyük ölçekli dalgayı yaratmış olabilir. Bu ilkel dalga evrende hareket ederken, geride, şimdi içinde Galaksinin bulunduğu, birkaç on milyonlarca ışıkyılı boyunca düşük yoğunluklu bir dalgalanma bıraktı. Mümkün olsa da, uzay-zamanın özelliklerindeki bu farklılık, evrenin büyük ölçeklerde homojen olduğunu belirten Kopernik ilkesini ihlal ederdi.

Kaynak: astronomy.swin.edu.au/cosmos/d/Dark+Energy

İlk yorum yapan siz olun

    Bir yanıt yazın

    E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir