Kara madde gerçek mi?
 

    Kara madde adından da anlaşıldığı gibi teleskopla gözlemlenemeyen madde yada kütledir.Bizim teleskoplarımız yalnızca gözle görülebilen radyasyonu değil, ama herçeşit radyasyonu tesbit edebilir.
   Kara madde hiçbir elektromagnetik dalga yaymadığı için varlığını elektromgnetik radyasyonla ortaya koymaz.Bu nedenle kozmologlar evrenin ancak % 10 un görünür olduğunu düşünüyor.Evrendeki madde miktarını tam olarak ölçünceye kadar da hiç bir zaman evrenin sonsuza kadar genişleyip genişlemeyeceğini bilemeyeceğiz.
   Peki kara maddenin varlığını nereden biliyoruz? Parlak cisimlere uyguladığı çekim(gravitation) etkisinden dolayı.Kara maddelerin en bilinen çekim etkisi galaksilerin dönmesi sırasında gözlemlenir.Galaksilerin dönmesi sırasında astranotlar galaksinin her noktasındaki yıldızların yaydıkları spectrum çizgilerini incelerler. Spectrumu oluşturan gerçek renkler ışıklı ve karanlık bölgelerden oluşur.Herbir renkli çizgi ışığın farklı bir dalgaboyuna karşılık gelir.Sonuç olarak spectrum, yıldızı oluşturan bir parmakizi olarak nitelendirilebilir.Eğer gözlemlenen yıldız bizden uzaklaşıyorsa spectrumundaki dalgaboyları durağan durumdakine göre daha yüksek değerler alır. Ve bütün spectrum çizgileri spectrumun kırmızı taraftaki kenarına doğru kayar. Bu doppler kayması olarak bilinir.Yukardaki durumun tersine, yani yıldız bize doğru yaklaştığında spectrum çizgileri mavi taraftaki kenarına doğru kayar. Kayma miktarını hesaplayarak araştırmacılar yıldızın hızını ve yönünü bulabilirler.
      Dönen bir galakside galaksinin bir tarafındaki yıldız bize doğru yaklaştığı için spectrum çizgileri maviye doğru kayarken, galaksinin diğer tarafındaki yıldız uzaklaşır ve spectrum çizgileri kırmızıya kayar.Böylece herbir yıldızın galaksinin merkezine göre nasıl hareket ettiğini bulabiliriz.
       Bir yıldızın yörüngesel hızı galaksi içindeki kütle dağılımndan bulunur. Yıldızların yörünge hızlarının galaksi merkezine olan uzaklıklarını gösteren grafik o galaksinin döngü eğimi(rotation curve) olarak bilinir.Galakside bulunan bütün parlak madeler incelenip Newton fizik kanunları kullanılarak  döngü eğimi bulunursa, yıldızların galaksinin merkezinden uzaklaştıkca hızlarının azalması beklenir.Döngü eğimine bakarak astranotlar, galaksi merkezinden uzaklaştıkca yıldız hızlarında azalma gözlemleyemediler.Bunun yerine yıldızlar merkezden uzaklaştıkça hızlanıyordu.Bunun tek açıklaması galakside gözlemleyemediğimiz kara maddenin varlığıdır.Astronomik gözlemleri açıklayabilmek için , kara maddenin galaktik halo denilen küresel bir dağılımla galaksinin her yanına dağılmış olması gerekir.Kara maddeler üzerindeki teorik çalışmalar onları ikiye ayırıyor.MACHO(Massive astrophysical compact halo objects) ve WIMP(Weakly interacting massive particles). MACHO ların galaksimizdeki varlığı deneysel olarak ispatlanmıştır.  MACHO lar kara deliklerin ilk safhası olarak düşünülüyor.Ortalama bir MACHO kütlesi güneşin yarısı kadardır.Galaksimizdeki MACHO sayısı oldukça fazla olmasına rağmen, kara maddenin olması gereken den hala az olması astrofizikcileri başka bir çeşit kara madde olan WIMP ın varlığını ortaya atmalarına neden oldu.WIMP lar çok fazla etkileşime girmeyen temel parçacıklar olarak düşünülüyor. Ve döngü eğiminin açıklanabilmesi için sayılarının oldukça çok olması gerekiyor.
       Diğer bir olası kara madde neutrinolardır, Japonya'daki dedektör super-kamiokande kullanılarak yapılan deneyler, neutrinoların kütleleri olabileceğini gösterdi. Kozmologlar hala kabul gören teoriler üzerinde çalışıyorlar.