KOZMİK WEBSİTESİ. Öğretmen Notları. Bilgi ve Kavrama

Transkript

1 1 KOZMİK WEBSİTESİ Öğretmen Notları Bilgi ve Kavrama Evrenin başlangıcı ile ilgili teoriler aşağıdaki bilgileri göz önünde bulundurarak geliştirilmişlerdir: o Diğer galaksilerden yayılan ışıklar spektrumun kırmızı ucuna doğru kayar, o Galaksiler ne kadar uzak olursa, o kadar kırmızıya kayma gözlemlenir. Bunu açıklamanın bir yolu: o Diğer galaksiler bizden çok hızlı uzaklaşıyorlar, o Bizden daha uzakta olan galaksiler, bizden daha hızlı uzaklaşıyorlar. Bunlar, evrenin genişlediğini ve büyük ihtimalle milyarlarca yıl önce bir yerden büyük bir patlama (Big Bang) ile başladığını gösteriyor. Giriş Öğrenciler evrenin başlangıcını açıklayan Büyük Patlama (Big Bang) teorisini anlatan bir web sitesi hazırlayacaklar. Öğrencilere metin ve sorular verilecektir: Resimler ve onları tamamlayan bir metin verilecektir, Ek açıklamalar için kelimeler ve sözcük öbekleri tanıtılacaktır, böylece, metin için sözlük sayfası derleme öğrencilerin yapması gereken ilk görev olacaktır. Diğer kelime ve sözcükler için açıklamalara gerek olabilir. Öğrenciler, kelime ve sözcük öbeklerini açıklayacaklardır. Ayrıca, hipermetin (bu özün ekinde yer alan makaleler) sayfalarını açıklama konusunda görev dağılımı yapacaklardır. Öğrencilerin, bu hipermetin sayfalarına yerleştirecekleri bilgileri ve metinleri tamamlamaları ve bunlarla ilgili uygun resimler araştırmaları gerekecektir. Çalışma, Büyük Patlama teorisi hakkında çok geniş bir açıklama sunmalıdır ve şu anda yürütülen araştırmaların evrenin olası kaderine nasıl ışık tuttuğunu belirtmelidir.

2 2 Bu Öz ün Rotasıdır: Kozmik Websitesi Tanıtımı Websitesi Hazırlamak Başlangıç Paketi Sayfaları Sayfa 1 Büyük Patlama Sayfa 2 Kozmik Dalgalar Sayfa 3 Başlangıç Sayfa 4 Atomun içerisinde kanıt aramak Sayfa 5 Görünmez Astronomi Sayfa 6 Karanlık madde Araştırma Sorgulama Tabanlı Fen Eğitimi Bağlantıları Olayları açıklamak için bilimsel düşünceler ve modeller kullanmak ve bunları yaratıcı bir şekilde geliştirerek teoriler geliştirmek ve test etmek Bilimsel bilgilerle iletişim kurabilmek ve bilimsel konular hakkında yapılan tartışmalara katkıda bulunmak için uygun metotlar, bilgi iletişim teknolojileri de dâhil kullanılması Bu aktivite öğrencilere aşağıda bahsedilen olanakları sağlamaktadır: Araştırma, tartışma ve argümanlar geliştirme, Bilim hakkında daha fazlasını öğrenmek için gerçek hayat ile bağlantılı örnekler kullanma. Ön Bilgi Öz e başlamadan önce, öğrencilerin yıldızlar ve galaksiler hakkında temel bilgilere sahip olması gerekmektedir. İnterneti kullanırken atomun yapısının anlaşılması, büyük bir avantaj olacaktır.

3 3 Araştırmaya başlarken Öğrenciler bu öz esnasında bir sıra sınıflandırmada çalışabileceklerdir. Öneriler aşağıdadır: Başlangıç Bütün sınıf için-öğretmen konuyu tanıtır ve görevleri paylaştırır Bilgilendirmesi - Sayfalar Öğrenci, çiftler veya küçük gruplar için-öğrencilere bulunan görselleri veya hipermetin sayfaları oluşturma görevleri paylaştırılır. B. Zamanlama Bu öz öğrencilerin istek ve becerilerine bağlı olarak 3 veya daha fazla ders saati gerektirmektedir. C. Aktiviteler Öğretmen öğrencilere öğrenci aktivite kâğıdı vermelidir. Bu kâğıt, öğrencilere öz üzerine çalışırken ne yapmaları gerektiğinin özetini sağlayan bir bilgilendirme içermektedir. Bu aynı zamanda öğrencilere kendi ilerlemelerini takip etmeleri için bir kazanım kontrol listesi de sağlamaktadır. Öz ün amacı öğrencilerin araştırmayı yürütmesi için artalan bilgisi sağlamasıdır. Öğrencilerin yürütecekleri görevler mevcut olan zamana bağlı olarak değişmektedir ama en azından öğrencilerin aşağıda verilen konular üzerinde hipermetinler oluşturmaları gerekmektedir: Galaksiler Öğrencilerin sağlayacakları bilgiler şunlar olmalıdır: bir galaksinin boyutları, bir galaksi içindeki yıldız sayıları, Hubble ın galaksi, galaksi topluluğu ve ortalama bir galaksinin kütlesi olarak geliştirdiği sınıflandırma yöntemi üzerine detaylı bilgiler sağlamalıdır. Kırmızıya Kayma Hubble bir galaksinin spektrumundaki soğurma çizgilerindeki kaymayı ölçmüştür. Yıldızın iç kısmından çıkan beyaz ışıklar, dondurucu ve düşük basınçlı yıldız atmosferinden geçerken spektrumda siyah çizgiler belirir. Galakside bulunan yıldızlar diğerlerine göre daha hızlı uzaklaştığında, bütün soğurma çizgileri spektrumun kırmızı ucuna yaklaşır. Hubble Uzay Teleskopu Bu sayfa teleskop ve teleskop yardımıyla yapılan keşifler hakkında detaylı bilgiler içerebilir. Aynı zamanda, özün başlama zamanına denk gelen güncel bilgileri kapsayabilir.

4 4 Albert Einstein Einstein ın kozmoloji alanına yaptığı katkıları belirtilmeli, hayatı ve başarıları detaylı bir şekilde ayrı bir sayfada açıklanmalıdır. Yıldızların oluştuğu yerler Bir sayfada yıldızların nasıl oluştuğu ve yıldızların sınıflandırılması (Hertzprung- Russell diyagramı dahil) ve yıldızların içinde gerçekleşen nükleer füzyon süreçleri hakkında detaylı bir açıklama verilebilir CERN Öğrenciler CERN de yapılan çalışmalar için bir sayfa ayırabilirler ve ayrıca orada yapılan keşiflere de sayfada yer verilebilir. Elektromanyetik Spektrum Öğrenciler elektromanyetik dalgaların farklı özelliklerini ve kullanımlarını anlatan ayrı bir sayfada hali hazırda yapılmış olan elektromanyetik spektrumu ile ilgili çalışmaları gözden geçirilebilir. Radyo Teleskoplar Öğrenciler radyo teleskopları kullanılarak yapılmış olan keşifler hakkında bilgilere yer verebilir. Bu bilgiler, Jodrell Bank, Arecibo ve Very Large Array teleskopu gibi özellikli teleskopları içermelidir. Kuasarlar Quasi-interstellar radyo kaynakları 1963 yılında keşfedildi. Bunlar büyük ihtimalle bilinen en uzak cisimler, fakat bazı astronomlar kırmızı kayma miktarının bize gösterdiği kadar uzakta olabileceği hakkında tartışmaktadırlar. Pulsarlar Jocelyn Bell Burnell pulsarları keşfettiğinde 1967 yılında Cambridge Üniversitesi nde lisansüstü öğrencisiydi. O ve Professor Anthony Hewish ilk başta bazı düzenli titreşimleri dünya dışından gelen sinyaller olarak düşünmüşlerdi. Bu nedenle onlar pulsarlara önce LGM (Little Green Men, Küçük Yeşil Adamlar) ismini vermişlerdir. Şu anda, onların spin atan nötron yıldızları olduğunu biliyoruz. Kara Delikler Öğrenciler kara deliklerin ışığın onlardan kaçmasına izin vermediği için kara delik olarak nitelendirildiklerini açıklayabilirler. Ayrıca kara deliklerin olası konumları hakkında bilgilere yer verebilirler. Aynı zamanda Stephen Hawking den de bahsedebilirler.

5 5 Evrenin Kaderi Evrenin ağırlığına bağlı olarak evrenin nasıl sonlanacağı ile ilgili başlıca 3 teori vardır. Eğer evren kritik kütleden daha az ise o sonsuza kadar genişleyecektir. Kritik kütle evreni şöyle bir duruma sürükleyebilir: Evrenin genişlemesi kütle çekim kuvveti etkisiyle giderek yavaşlayacak ve duracaktır. Eğer evrenin kütlesi kritik kütleden fazla ise evren tersine doğru gidecek yani içine çökmeye başlayarak başlangıç anındaki tek bir noktaya dönecektir. Buna Büyük Çöküş denilmektedir. Öğrencilerden bu 3 olayı diyagramlarla gösterebilecekleri bir yol bulmaları istenebilir. Metin aynı zamanda ayrı bir sayfada diğer kelime ve sözcük öbekleri ile verilebilir veya bu kelime veya sözcük öbeklerini tanımlayan bir terimler sözlüğü derlenebilir.

6 6 Kozmik Web sitesi Senaryo kurgusu Evrenin başlangıcını açıklayan Büyük Patlama (Big Bang) teorisinin arkasındaki olayları açıklayan bir web sitesi oluşturacaksınız. Başlangıç Bilgi Paketi adı verilen sayfaları kurmakla başlayabilirsiniz. Tasarlayacağınız diğer sayfalarla bağlantı kurmak için gerekli olan bilgileri araştırmalısınız. Bilgi ve Kavrama Öğrenci Çalışma Kâğıtları Evrenin başlangıcı ile ilgili teoriler aşağıdaki bilgileri göz önünde bulundurarak geliştirilmişlerdir: o Diğer galaksilerden yayılan ışıklar spektrumun kırmızı ucuna doğru kayar, o Galaksiler ne kadar uzak olursa, o kadar kırmızıya kayma gözlemlenir. Bunu açıklamanın bir yolu: o Diğer galaksiler bizden çok hızlı uzaklaşıyorlar, o Bizden daha uzakta olan galaksiler, bizden daha hızlı uzaklaşıyorlar. Bunlar, evrenin genişlediğini ve büyük ihtimalle milyarlarca yıl önce bir yerden büyük bir patlama (Big Bang) ile başladığını gösteriyor. Kazanım Kontrol Listesi Hipermetin bağlantıları ile birlikte Büyük Patlama (Big Bang) yı anlatan bir web sitesi tasarlayacaksınız. Sitenizi bilgilendirici ve ilgi çekici yapmak için resimler ve metinler kullanmalısınız. Aşağıdaki maddeleri web sitenizi kurarken yaptığınızdan emin olunuz: Başlangıç Bilgi Paket sayfaları -Başlangıç paketinde önceden altı çizilmiş kelimeler ve sözcük öbeklerinin anlamlarını açıklayan bağlantı sayfaları, (wikipedia da olduğu gibi) -Bağlantı sayfalarına ekleyeceğiniz yeni kelime ve sözcük öbeklerini içeren bir liste, -Tanımladığınız kelime veya sözcük öbekleri için bağlantı sayfaları.

7 7 The Kozmik Website Giriş 23 Nisan 1992 de Amerikalı bilim insanı George Smoot American Physcial Society de COBE ( Kozmik Arkaplan Işıması Kaşifi) araştırma programının sonuçları üzerine bir ölçümlemeyi ele almıştır. Konuşması sonrasında soru-cevap kısmında cevaplarından birisi şöyleydi: Eğer dini bir insansanız, bu Tanrı yı görmek gibi bir şeyd. Smoot ve COBE projesinde çalışan diğer bilim insanlarına bunu söyletecek ne keşfetmiş olabilirler? George Smoot bunu şöyle ifade etmiştir: Biz evrenin ilk zamanlarında görülen en eski ve en büyük bir yapıyı gözlemledik. Bunlar, galaksiler, galaksi toplulukları ve diğerleri gibi bugünkü yapıların ilk tohumlarıydı. Bunlar yaratılma döneminden uzay-zaman yapısında kalan devasa dairesel dalgaları göstermektedir. COBE bilim adamlarının Big Bang teorisini açıklamak için yapmış oldukları tahminlerinin kanıtlarını keşfetmiştir. Bilim adamları an be an evrendeki en büyük yapıyı gözlemliyorlar.gök bilimcilerde onlarla birlikte çalışarak kozmolojinin bir dalı olan evrenin başlangıcı açıklıyorlar. Büyük Patlama (Big Bang) nın doğruluğunu veya yanlışlığını kanıtlamak için araştırılan kanıtlar en heyecanlı bilimsel projelerden biridir. Bu Öz de bu heyecan verici olayı okulunuz için hazırlayacağınız bir web sitesi ile paylaşma imkânı bulacaksınız. Böylece Büyük Patlama (Big Bang) teorisi ile ilgili bilgileri tüm katılımcılara aktarabilirsiniz. Bunu yaparak hem bilim adına bir şeyler öğreneceksiniz, hem de toplumun bilimi kavramasına katkıda bulunmuş olacaksınız.

8 8 Kozmik Web sitesi Web sitesi oluşturma The World Wide Web/Internet, 1989 yılında CERN (Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi) de çalışan bir bilim insanının, Tim Berners Lee nin, fikridir. Amaç dünyadaki parçacık fizikçileri arasında etkili bir iletişim sağlamaktı. Şimdi ise internet en çok kullanılan iletişim aracıdır. Bu Öz de Büyük Patlama (Big Bang) teorisi hakkında bir web sitesi kuracaksınız. Web sitesi yakın zamanda astronomi alanında meydana gelen gelişimleri ve Evren in başlangıcını açıklayan teoriyi savunan parçacık fizikçilerini kapsayacak. Evren deki en küçük ve en büyük oluşumları birbirine bağlayan çalışmaya kozmoloji denilmektedir. Büyük Patlama (Big Bang) teorisi ile ilgili açıklamaları içeren sayfaları kapsayan Başlangıç Sayfası size sağlanacaktır. Sizin görevleriniz şunlardır: Kelime ve sözcük öbeklerinin tanımlandığı sayfalardan kelimelerin anlamlarını açıklamak için oluşturduğunuz yeni sayfalara kadar hipermetin bağlantıları oluşturmak, (bunun için wikipedia ya benzer bir yapı oluşturabilirsiniz, lütfen wikipedia yı kontrol ediniz) Metni dikkatli bir şekilde okumak ve hangi hipermetin bağlantısı kurulacağına karar vermek (özellikle hangi terimin veya konunun açıklanmasını istiyorsanız). Bu terim ve konular için sayfalar arasındaki gerekli bağlantıyı sağlamak. Bu konuda bazı araştırmalar yapmaya ihtiyaç duyabilirsiniz. İnternette var olan ilginç web sitelerine yapmış olduğunuz bağlantıyı tanımlamak Web sitenize gerekli gördüğünüz ek metin ve resimleri eklemek.

9 9 Başlangıç Paketi Sayfa 1 Büyük Patlama Genişleyen Evren 1929 yılında Amerikan astronom Edwin Hubble, Kaliforniya da bulunan Wilson Dağı Gözlem Evi (Mount Wilson Observatory) nde yaptığı çalışmaları yayımladı. Hubble, bizim bulunduğumuz galaksinin ötesinde bir çok galaksi gözlemlemiştir ve hepsinin bizden uzaklaştığını keşfetmiştir. Diğer bir değişle evrenin genişlediğini bulmuştur. Eğer bir balonun üzerine noktalar çizerseniz ve balonu şişirirseniz evrenin nasıl genişlediğini görebilirsiniz. Eğer balonun üzerindeki her noktayı bir galaksi olarak hayal ederseniz balonu şişirdiğiniz zaman her noktanın yani galaksinin birbirlerinden nasıl uzaklaştığını gözlemlersiniz. Hubble, galaksilerden yayılan ışığı analiz ederek ve Kırmızıya Kayma miktarını ölçerek galaksilerin birbirlerinden uzaklaştığını gözlemlemiştir. Ayrıca Hubble bir galaksinin ne kadar uzaksa o kadar hızlı geri çekildiğini fark etmiştir. Z=v/c denklemiyle Burada; z = kesirsel kırmızıya kayma miktarı v = galaksinin geri çekilme hızı c = ışık hızı galaksilerin uzaklığı (d) ile galaksinin hızı (v) arasındaki bağlantıyı v=h x d denklemi ile birleştirmiştir. Burada; d = galaksinin Dünya dan uzaklığı v = galaksinin Dünya dan uzaklaşma hızı H = Hubble sabiti. Bilim insanları bu sayının değeri konusunda hem fikir değildirler. Ayrıca Hubble galaksileri sarmal, çubuklu sarmal, eliptik ve düzensiz olarak sınıflandırdığı bir sistem oluşturmuştur. Ayrıca 1990 yılında NASA tarafından daha sonra Hubble adı verilen uzay teleskopu yörüngeye fırlatıldı. Hubble sabiti Hubble denklemi olan v=h x d çok basit görünüyor olabilir ama bu denklem astronomlarca evrenin boyutunu ve yaşını hesaplamada kullanılıyor. Bizler Hubble sabitinin (H) kesin değerini bilmiyoruz. Fakat kozmologlar tarafından en yaygın olarak kabul edilen değer 80 ±

10 17 km/smilyonparsek. Hubble uzay teleskopu değişen yıldızların bizden uzaklıklarını hesaplayarak H değerini daha doğru olarak bulmamıza yardımcı oluyor. 10

11 11 Başlangıç Paketi Sayfa 2 Kozmik dalgalar Eğer galaksiler muazzam bir hızla birbirinden uzaklaşıyorsa evren genişliyor demektir. Geçmişte de buna benzer bir şeyler olmalı. Eğer zamanda yeterince geriye doğru giderseniz Evrenin tek bir noktada yoğunlaştığı bir ana denk gelirsiniz. Bu andan sonra büyük bir patlama meydana geldi ve onları birbirinden ayırdı. Patlama olduğu zaman büyük bir miktarda enerji ve madde serbest kaldı! Büyük Patlamadan milyarlarca yıl sonra bu enerji daha dağınık bir hale gelmiş olmalı fakat izleri hala orada olsa gerek yılında Amerikalı bilim insanları uzayda her yerden gelen mikrodalga radyasyonunun soluk izleri olduğunu keşfetti. Buna kozmik ardalan radyasyonu denilmektedir. Bu radyasyon ortalama olarak sadece 2.73 Kelvin sıcaklığındadır, yani çok soğuktur. Fakat Büyük Patlama dan gelen enerjinin de bu kadar soğuk olması doğrulandı. Böylece bu da Büyük Patlamayı destekleyen bir başka delildir. Astronomlar aynı zamanda galaksilerin oluştuğunda, galaksilerin oluşmaya başladığı yoğunlukta çok sıcak noktalarda ufak çaplı dalgalanmaların olması gerektiğini ortaya çıkardılar yılında COBE (Kozmik Ardalan Işıması Kâşifi) uydusu kozmik radyasyonların sıcaklığında küçük çeşitlenmeler tespit etti. Bu bulgular evrende sıcak noktaların olduğunu gösteriyor. Böylece Büyük Patlama teorisinin doğruluğu bir yönüyle daha kanıtlanmış oluyor. Çoğu kozmolog Büyük Patlama teorisinin büyük ihtimalle doğru olduğuna inansalar da hiç biri bu konuda ikna olmuş değiller. Hatta hala bu teorinin cevaplaması gereken birçok soru olduğunu kabul ediyorlar. Yürütülen araştırmalar gelecek yıllarda büyük ihtimalle bu sorulara cevap bulabilecek. Öte yandan belki bu çalışmaların sonucunda daha fazla sorun ile karşılaşılabilir.

12 12 Başlangıç Paketi Sayfası 3 Başlangıç Bilim insanları Evren in Büyük Patlama ile başladığını öğrendiklerinde Einstein ın Görelilik Teorisini kullanarak başlangıçta ne olduğu ve ne zaman olduğu teorisi üzerinde çalışmaya. Teori son derece karmaşık ve başlangıçta ne olduğunun açıklaması çok zordur ve bilim insanları henüz bütün sorulara cevap bulabilmiş değiller. Bilim insanlarının başlangıçta ne olduğu ile ilgili çalışmaları başlangıçtan yalnız saniye sonrasına denk geliyor. Bu esnada evren inanılmaz derecede ~10 32 K sıcaktı ve bir hidrojen çekirdeğinden daha büyük olmayan evren içinde yoğunlaşmıştı. Bu andan itibaren saniyeye kadar evren aniden 10 cm çapına kadar şişmişti ve sıcaklık K sıcaklığına düşmüştü. Bu Büyük Patlamanın olduğu zamandı. Kuarklar ve leptonlar olarak bilinen parçacıklar ve yerçekimi bu esnada oluştu. Yaklaşık 1 saniyede, kuarklar bir araya gelerek proton ve nötronları oluşturdular. Bu esnada sıcaklık K di. Evren 3 dakika yaşındayken boyutu ışık yıllarını bulmuştu ve sıcaklığı 10 9 K (1 milyar derece Kelvin) indi. Bu esnada proton ve nötronlar birbirlerine yapışarak helyum (He) ve diğer hafif elementlerin çekirdeklerini oluşturdular yılsonunda evren atom çekirdeklerinin elektronlarla birleşerek atomları oluşturmaya olanak sağlayacak yeteri soğukluğa (yaklaşık 3000 K) ulaşmıştı. Bu esnada Evren başlıca hidrojen ve helyumdan oluşan gaz bulutlarıyla doluydu. Evren genişledikçe sıcaklığı düşmeye başladı. Gaz bulutları birbirinden ayrıldı ve bu kümeler nihayetinde kendi yerçekimi kuvveti altında merkezine doğru bir çöküş gerçekleştirdi. Bunlar yıldızların meydana geleceği yerler haline geldi. Bu yıldızlar galaksiler içinde bir araya toplandı ve sıcaklık düştü ve bu süreçlerin tamamı yaklaşık 15 milyar yıldır devam etmektedir.

13 13 Başlangıç Paketi Sayfa 4 Atomun içerisinde kanıt aramak Teoriler iyi yapılandırılmış olsalar da teorilerin doğruluğunu ispat edebilmek için kanıtlara ihtiyacımız var. Büyük Patlama teorisinin doğruluğunu ispat edebilecek kanıtlar gök bilimi (astronomi) ve parçacık fiziği üzerine yapılan çalışmalara sıkı sıkıya bağlı. Eğer kuark ve leptonlar varsa onları bulmak mümkün olsa gerek. Bunu yapmak için erken evrende var olan koşulları oluşturmamız gerekir. Bu amaç doğrultusunda Cenevre de bulunan CERN gibi parçacık hızlandırıcı adı verilen devasa makineler inşa edildi. Bu makineler elektron ve pozitron gibi parçacıkları çarpıştırarak erken evrende ne olduğunu araştırmaya çalışıyorlar. Parçacık fizikçileri birçok kuark keşfettiler ve şimdi egzotik parçacıkları arıyorlar. Egzotik parçacıklar bazı fizikçiler tarafından var olduğu varsayılan teorik parçacıklardır ve bilim insanları bu parçacığın özelliklerinin oldukça olağandışı olduğunu belirtiyorlar. En iyi bilinen örneği muhtemelen takyondur. Takyon her zaman ışıktan daha hızlı hareket eden teorik bir parçacıktır. Bir diğer örneği ise muhtemelen süper simetri parçacığı olacaktır. Egzotik parçacıklar ya akademik destekle karşılaşır ya da tamamen kurgusal olarak bilim kurgu filmlerine konu olurlar. Bu parçacıkları ortaya çıkaracak makineleri inşa etmek son derece pahalıdır; bu yüzden birkaç ülke tarafından finanse edilirler ve bu ülkelerden gelen bilim insanları buralarda görevlendirilir.

14 14 Başlangıç Paket Sayfa 5 Görünmez Astronomi 20. yüzyıla kadar astronomlar uzak yıldız ve galaksilerden yayılan ışığı gözlemleyerek evreni anlamaya çalıştılar. Şimdi bütün elektromanyetik spektrumda bulunan dalgaları saptayan makinelerle uğraşarak bizim için görünmez olan galaksiler ve yıldızlar üzerine çalışıyorlar. Radyo teleskoplar kuark ve pulsarları keşfetmek için kullanıldılar. Kızılötesi detektörleri moleküler gaz bulutlarının içini gözlemlememize olanak sağlayarak yıldızların nasıl oluştuğu hakkında bilgi edinmemizi sağladılar. Ultraviyole (morötesi) ve X ışınları, kuasar ve pulsarlar gibi son derece sıcak parçacıklar tarafından yayılırlar. Ultraviyole (mor ötesi) ve X ışın teleskopları sadece uydularda kullanılabilmektedir çünkü bu dalgalar atmosferimiz tarafından soğurulmaktadır. Yani Dünya yüzeyindeki herhangi bir teleskopla gözlemlenemezler. Ultraviyole ışınları yıldızlararası soğuk gaz tarafından soğurulurlar. Madde kara deliğin içine düştüğünde X ışınları dışarı verilir. Gama ışınları, süpernova, pulsar ve kuasarlar şiddetli kozmik enerji kaynaklar tarafından üretilirler. Ayrıca gama ışını patlaması gibi çok güçlü kozmik kaynakda vardır. Gama ışın patlamaları gizemli bir şekilde ortaya çıkar ve birkaç saniye sonra kaybolurlar. Hiç kimse bu patlamanın enerjisinin ne tarafından üretildiğini bilmiyor.

15 15 Başlangıç Paketi Sayfa 6 Karanlık Madde Evrenimizde 300 milyar galaksi olduğu tahmin ediliyor. Büyük Patlama teorisine göre, eğer bu rakamı ortalama bir galaksinin kütlesi ile çarparsanız gördüğümüz toplam madde miktarının evrende olması gereken madde miktarının yalnız %1 ini oluşturduğunu görürsünüz! Eğer durum buysa evrende bizim göremediğimiz büyük miktarda madde mevcut? Bu maddeye Karanlık Madde denir. Bir miktar madde kara deliklere ve kahverengi cücelere aittir. Bir miktar madde ise galaksilerin arasını doldurmaktadır ama çok büyük miktar madde galaksilerin içinde olmalı. Gök bilimciler, eğer galaksiler bizim görebildiğimiz kadar madde içerse idi galaksilerin sarmal kollarının parçalanacağını hesapladılar. Bu görünen maddenin bizim göremediğimiz madde ile çevrili olduğu anlamına gelmektedir. Ancak, nötrino ve WIMPs (Zayıf Etkileşimli Büyük Kütleli Parçacıklar) gibi egzotik parçacıklar büyük miktarlarda madde içermektedir. Evrenin toplam kütlesini bulmak önemlidir çünkü bunu bilirsek evrenin kaderini öğrenebiliriz: Sürekli Genişleme Teorisi mi, Kararlı Durum Teorisi mi yoksa Büyük Çöküş teorisi mi daha doğru? Bu soru bilimde henüz cevabı bulunamamış en önemli soru(n)lardan bir tanesidir.