SU Lise Yaz Okulu Karanlık Madde
Gökadamızın kütle dağılımı Diskteki yıldızlar merkez etra0nda Kepler yörüngelerinde dolaş9kları için gökada diskinin Kütlesi yıldızların hareke< incelenerek bulunabilir. Yörünge içindeki toplam kütle = (AU biriminde yörünge yarıçapı) 3 / (yıl biriminde periyor) 2. Örnek: Güneş 8 kpc ötede ve periyodu 225 milyon yıl. Yörünge içi kütle = 9 x 10 10 Güneş kütlesi.
Gökada dönme eğrisi Gökada da kütle dağılımını bulmak için dönme eğrisi kullanılır Güneş Dönme Hızı (km/s) Görünür madde dağılımı için beklenen eğri Merkezden Uzaklık (kpc)
Karanlık madde! Eğriye göre 15 kpc e kadar 2 x 10 11 M, 40 kpc e kadar ise 6 x 10 11 M var. Yani karanlık madde görünen maddenin en az iki ka9! Kayıp kütle hiçbir dalga boyunda gözlenmiyor. Gaz ya da normal yıldızlar olamaz! Karanlık madde adayları: Kara delikler (fazla katkı yapmıyorlar) MACHO lar (Massive Compact Halo Objects, ağır ve yoğun halo nesneleri) WIMP ler (Weakly Interac<ng Massive Par<cles, az etkileşen ağır parçacıklar)
MACHO lar Yıldızsı, ama sönük nesneler: kahverengi cüceler (ışıma yapmazlar), sönük beyaz ve kırmızı cüceler. Sayıca çok olabilirler ve bulunmaları zordur. Hubble gözlemleri bazı MACHO adaylarını elemiş durumda. Mesela kırmızı cücelerin yeterli sayıda olamayacağı yakın küresel küme gözlemleri sayesinde öğrenilmiş durumda.
Mikro- mercekleme Yıldız Kahve rengi cüce Algılayıcı Üst sınır: %50! Yıldız Yıldız Yerçekimsel mercekleme Daha fazla ışık Merceklenmiş Yıldız Saman yolu nda karanlık maddenin en fazla %50 si MACHO olabilir. 15-17 Ağustos, Bilim Şenliği
Mikro- mercekleme
WIMP ler Kütleçekim ve zayıf kuvvetlerle etkileşen ama nükleer ve elektromanye<k kuvvetlerle etkileşmeyen parçacıklar. Büyük patlamanın hemen ardında yara9ldıkları düşünülüyor. Sadece gökadalarda değil, tüm evrende kozmolojik olarak kara maddenin daha gökadalar oluşmadan dağılmış olması gerekiyor, o yüzden WIMP ler daha doğal bir kaynak. Şimdiye kadar varlıkları kanıtlanabilmiş değil, ama yeni deneylerle bu konuda daha fazla bilgimiz olacak.
Evrende karanlık madde II UGC 10214 ün arkasında bırak9ğı iz karanlık maddeden oluşan bir gökada ile etkileşimi sonucu ortaya çıkmış olabilir. 15-17 Ağustos, Bilim Şenliği
Karanlık madde III NGC 1265 karanlık madde denizinde yüzerken radyo lobları takip ediyor. 15-17 Ağustos, Bilim Şenliği
Karanlık madde IV Virgo Gökada Kümesi nin X- ışını ve op<kte görünümü. Sıcak gazı yerinde tutacak kadar görünür madde yok! 15-17 Ağustos, Bilim Şenliği
Karanlık madde V Mermi Kümesi. Pembe X- ışınları Mavi ise kütleçekimsel mercekleme sonucu bulunan maddenin dağılımını gösteriyor. 15-17 Ağustos, Bilim Şenliği
Mermi kümesi
KARANLık MADDE Bu konuya tekrar kozmolojik perspek<fle yaklaşmak için geri döneceğiz...
Karanlık madde ve kozmoloji Peki sorun ne? Jean Dengesizliği koşullarında madde ve ışık birbirinden ayrılmasıyla gözlenen ilk gökadaların oluşması arasında çok az zaman var! Bu kadar az zamanda gökadaların oluşamaması gerekiyordu. Sorunu karanlık madde çözüyor. Karanlık madde elektromanye<k dalgalarla etkileşime girmediği için ışığın görünür maddeden ayrıldığı dönemden çok önce çökmeye başlıyor. Bu da gökadaların oluşması için yeterince zaman var demek. Görünür madde de karanlık maddenin çekim gücü al9nda topaklanarak teleskoplarla inceleyebildiğimiz gökadaları oluşturuyorlar. 15-17 Ağustos, Bilim Şenliği
Yoğunluk 1 s Karanlık Madde Görünür Madde Karanlık Madde ve Kozmoloji Yoğunluk 1000 yıl Karanlık Madde Karanlık Madde Görünür Madde Görünür madde karanlık maddeyi takip eder! Yoğunluk Görünür Madde 10 8 yıl 15-17 Ağustos, Bilim Şenliği
Gökada kümelerinin oluşumu - modelleme Hiyerarşik oluşum modellemesi. 15-17 Ağustos, Bilim Şenliği
QUIZ Aşağıda verilen dönme hızı grafiğini açıklayınız: İlk 1-2 kpc arası hız neden yükseliyor 15 kpc,ten sonra karanlık madde olmasadı neden hızın azalmasını beklerdik?