Evren milyarlarca gökada ve trilyonlarca yıldızla ve neredeyse sayılamayacak sayıda gezegen, ay, asteroit, kuyruklu yıldız ve toz ve gaz bulutlarıyla dolu - hepsi de uzayın genişliğinde dönüyor.
Fakat yakınlaştırırsak, bu gök cisimlerinin yapı taşları nelerdir ve nereden geldiler?
Hidrojen, evrende bulunan en yaygın elementtir, ardından helyum gelir; birlikte, neredeyse tüm sıradan maddeleri oluştururlar. Ancak bu, evrenin sadece küçük bir dilimini oluşturur - yaklaşık% 5. Geri kalan her şey görülemeyen ve sadece dolaylı olarak tespit edilebilen şeylerden yapılmıştır.
Çoğunlukla hidrojen
Her şey, yaklaşık 13.8 milyar yıl önce, ultra sıcak ve yoğun paketlenmiş maddelerin aniden ve hızla tüm yönlerde bir anda genişlediği Big Bang ile başladı. Milisaniyeler sonra, NASA'ya göre, yenidoğan evreni, nötronlar, protonlar, elektronlar, fotonlar ve diğer atom altı parçacıkların yoğun bir kütlesiydi.
Bir astronomi profesörü Neta Bahcall, periyodik tablodaki tüm bilinen unsurları oluşturan her biti - ve kara deliklerden büyük yıldızlara kadar uzay tozu lekelerine kadar evrendeki her nesne - Big Bang sırasında yaratıldığını söyledi. New Jersey'deki Princeton Üniversitesi Astrofizik Bilimleri Bölümü'nde.
Bahcall, Canlı Bilim'e "Böyle sıcak ve yoğun bir ortamda var olabilecek fizik yasalarını bile bilmiyoruz." Dedi.
Big Bang'den yaklaşık 100 saniye sonra, sıcaklık hala 1 milyar derece Kelvin'e düştü. Yaklaşık 380.000 yıl sonra, evren, protonların ve nötronların bir araya gelip lityum, helyum ve hidrojen izotop döteryum oluşturması için yeterince soğurken, serbest elektronlar nötr atomlar oluşturmak için hapsedildi.
Erken evrende çok fazla proton sıkıştığından, hidrojen - sadece bir proton ve bir nötron ile en hafif element - evrenin atomlarının yaklaşık% 95'ini oluşturan en bol element oldu. NASA'ya göre, evrenin atomlarının yaklaşık% 5'i helyumdur. Daha sonra, Büyük Patlama'dan yaklaşık 200 milyon yıl sonra, ilk yıldızlar evrendeki tüm sıradan maddelerin% 1'inin bir kısmını oluşturan elementlerin geri kalanını oluşturdu ve üretti.
Görünmeyen parçacıklar
Büyük Patlama sırasında başka bir şey yaratıldı: karanlık madde. Bahcall, Canlı Bilim'e "Ama ne şekilde olduğunu söyleyemeyiz, çünkü bu parçacıkları tespit etmedik." Dedi.
Bahcall, karanlık maddeyi doğrudan gözlemleyemiyor - ancak - parmak izleri, radyasyondaki küçük dalgalanmalar gibi evrenin ilk ışığında veya kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunda (CMB) korunuyor. Bilim adamları ilk olarak 1930'larda karanlık maddenin varlığını önerdiler, karanlık maddenin görünmeyen çekişinin hızlı hareket eden gökada kümelerini bir araya getiren şey olması gerektiğini teorileştirdiler. Onlarca yıl sonra, 1970'lerde Amerikalı gökbilimci Vera Rubin, yıldızların beklenenden daha hızlı dönüş oranlarında karanlık maddenin daha dolaylı kanıtlarını buldu.
Rubin'in bulgularına dayanarak astrofizikçiler, karanlık maddenin - görülemediği veya ölçülemese de - evrenin önemli bir bölümünü oluşturması gerektiğini hesapladılar. Fakat yaklaşık 20 yıl önce, bilim adamları evrenin karanlık maddeden bile daha tuhaf bir şey tuttuğunu keşfettiler; madde veya karanlık maddeden önemli ölçüde daha bol olduğu düşünülen karanlık enerji.
Karşı konulmaz bir güç
Karanlık enerjinin keşfi ortaya çıktı çünkü bilim adamları evrende genişlemenin dışarıya ya da ters yöne sıçramasına neden olacak kadar karanlık madde olup olmadığını merak ettiler ve evrenin kendi içinde çökmesine neden oldular.
Bir araştırmacı ekibi bunu 1990'ların sonlarında araştırdığında, sadece evrenin kendi içinde çökmediğini değil, daha da hızlı bir şekilde dışa doğru genişlediğini keşfettiler. Grup, bilinmeyen bir gücün - karanlık enerji olarak adlandırılan -, görünen boşluk boşluğunda evreni bastırdığını ve momentumunu hızlandırdığını belirledi; bilim adamlarının bulguları 2011 yılında fizikçiler Adam Riess, Brian Schmidt ve Saul Perlmutter'in Nobel Fizik Ödülü'nü kazandı.
Evrenin hızlanan genişleme oranını açıklamak için gereken kuvvet modelleri, karanlık enerjinin evrenin% 70 ila% 75'ini oluşturması gerektiğini göstermektedir. Bu arada karanlık madde yaklaşık% 20 ila% 25'ini oluştururken, sıradan madde - aslında görebildiğimiz şeyler - evrenin% 5'inden azını oluşturduğu tahmin ediliyor.
Karanlık enerjinin evrenin yaklaşık dörtte üçünü oluşturduğu düşünüldüğünde, bunun bugün bilim adamlarının karşılaştığı en büyük zorluk olduğunu anlamak astrofizikçi Mario Livio, daha sonra Maryland, Baltimore'daki Johns Hopkins Üniversitesi Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü ile Canlı Bilim kardeş sitesine 2018'de Space.com.
Livio, "Karanlık enerji geçmişte evrenin evriminde büyük bir rol oynamasa da, gelecekte evrimde baskın bir rol oynayacaktır." Dedi. "Evrenin kaderi karanlık enerjinin doğasına bağlıdır."
