HABER MERKEZİ
Kozmolojik mesafelerde yapılan gözlemlerde, bilim insanları daha önce hiç tespit edilmemiş boyutlarda bir karanlık kütle keşfettiler. Almanya'nın Max Planck Astrofizik Enstitüsü'nden Devon Powell liderliğindeki araştırma ekibi, JVAS B1938+666 adlı kütleçekimsel mercek sistemini inceleyerek bu önemli bulguya ulaştı. Tespit edilen karanlık madde, büyük kozmik mesafelerde kütleçekimi yoluyla bulunabilen en küçük nesnelerden biri olarak kayıtlara geçti.
Evren hakkındaki gözlemlerimiz, ışık yaymayan ancak kütleçekimi yoluyla etkileşime giren bir maddenin varlığını ortaya koymaktadır. Bu gizemli maddeye karanlık madde adı verilmektedir ve ne olabileceğine dair birçok bilimsel hipotez bulunmaktadır. Karanlık maddenin tutarlılığı, yani pürüzsüz veya topaklanmış olup olmadığı, bilim insanlarının bu gizemi çözmelerine yardımcı olabilecek önemli bir faktördür. Ancak karanlık madde hiçbir ışık yaymadığı için, onun dağılımını ve konumunu haritalamak oldukça zorlayıcı bir görevdir. Bu nedenle araştırmacılar, karanlık maddeyi dolaylı yollardan tespit etmek için kütleçekimsel etkilerini kullanmak zorunda kalmaktadırlar.
Evrende kütlesi olan her şey, çevresindeki uzay-zamanın bükülmesine neden olmaktadır. Kütlenin büyüklüğü arttıkça, uzay-zaman eğriliği de orantılı şekilde artmaktadır. Bunu anlamak için bir trambolinin üzerine bowling topu koyduğunuzu ve gergin trambolin matı üzerinde bir bilye yuvarladığınızı hayal etmek yeterlidir; bilye, bowling topunun etrafındaki eğri yolu takip edecektir. Aynı prensip kozmik ölçekte de geçerlidir. Bowling topunun bir galaksi ve bilyenin bir foton olduğu durumda, daha yakın bir galaksinin kütleçekimi tarafından bükülmüş uzay-zamandan geçen uzak bir galaksiden gelen fotonlar, bize gerilmiş, bozulmuş ve büyütülmüş olarak ulaşmaktadır. Bu fenomene kütleçekimsel mercek adı verilmektedir.
Kütleçekimsel mercekler, uzak Evreni incelemek için son derece değerli bir araçtır çünkü derin uzayı mevcut teknolojinin yapamayacağı bir şekilde büyütmektedir. Gökbilimciler, bu gerilmiş ve bozulmuş uzak ışığı analiz ederek, ön plandaki merceğin madde dağılımını haritalayabilmektedir. Powell ve meslektaşları, bu yöntemi kullanarak Green Bank Teleskopu, Very Long Baseline Array ve European Very Long Baseline Interferometric Network dahil olmak üzere geniş bir teleskop ağını koordine ederek çalışmalarını yürütmüştür.
İncelenen JVAS B1938+666 sistemi, yaklaşık 7,3 milyar yıllık ışık-seyahat zamanında bir ön plan galaksisinden ve ışığı ön plan galaksisi tarafından gerilmiş ve dört katına çıkarılmış olan kabaca 10,5 milyar yıllık ışık-seyahat zamanında daha uzak bir galaksiden oluşmaktadır. Merceklenmiş galaksinin görüntülerinden biri parlak, bulanık bir ışık yayıdır ve araştırmacılar bu bulanık yayda sıkıştırılmış bir tür çukur tespit etmişlerdir. Bu sıkışmanın, sadece mercekleyen galaksi tarafından yaratılmış olamayacağı belirlenmiştir. Bunun yerine, suçlu bir kütle topağı olmak zorundadır ve bu belirleme tam 26 sigma güven seviyesiyle yapılmıştır; bu, istatistiksel olarak son derece güvenilir bir sonuçtur.
Groningen Üniversitesi'nden gökbilimci John McKean, ilk yüksek çözünürlüklü görüntüden kütleçekimsel yayda hemen bir daralma gözlemlediklerini ve bunun bir şeyin peşinde olduklarının açık işareti olduğunu belirtmiştir. Sadece araştırmacılarla uzak radyo galaksisi arasında başka bir küçük kütle topağı bu etkiye neden olabilirdi. Tespit edilen kütle hiçbir ışık yaymamaktadır; optik, radyo veya kızılötesi dalga boylarında herhangi bir ışıma gözlenmemiştir. Bu, nesnenin tamamen karanlık madde olabileceği veya görmek için çok sönük bir cüce galaksi olabileceği anlamına gelmektedir.
Her iki seçenek de şu anda makul görülmektedir ve suçlunun kimliğini belirlemek için daha fazla araştırma çabası gerekmektedir. Powell, verilerinin hassasiyeti göz önüne alındığında, en az bir karanlık nesne bulmayı beklediğini ve keşfin, galaksilerin nasıl oluştuğuna dair anlayışımızın çoğunun dayandığı sözde 'soğuk karanlık madde teorisi' ile tutarlı olduğunu belirtmiştir. Bu bulgu, evrenin yapısı hakkındaki mevcut modellerimizin doğruluğunu desteklemektedir. Araştırmacılar, şimdi daha fazla karanlık nesne bulabileceklerini ve bunların sayılarının hala mevcut modellerle uyuşup uyuşmayacağını merak etmektedir. Bu soruların yanıtlanması, kozmoloji ve karanlık madde hakkındaki bilgimizi önemli ölçüde ileri taşıyacaktır.
Bu keşif, kütleçekimsel mercek yöntemi kullanarak kozmolojik mesafelerde karanlık maddeyi tespit etmenin gözlemsel fizibilitesini göstermiştir. Gelecek araştırmalarda benzer sistemlerin incelenmesi, karanlık maddenin dağılımı ve doğası hakkında daha kapsamlı bir anlayış sağlayacaktır. Bilim insanları, bu tür bulguların sayısı arttıkça, evrenin en gizemli bileşenlerinden biri olan karanlık maddenin sırlarını adım adım açığa çıkaracaklarına inanmaktadırlar.