Bilim insanları karanlık maddenin izine bir adım daha yaklaştı
Bilim insanları, Samanyolu'nun merkezindeki soluk bir gama ışını parıltısının, evrenin büyük bölümünü oluşturduğu düşünülen karanlık maddenin varlığına dair ilk kanıt olabileceğini açıkladı.Bilim insanları, evrenin dörtte birinden fazlasını oluşturduğu düşünülen görünmez karanlık maddenin varlığını doğrulamaya her zamankinden daha yakın. Bu konudaki ipuçları, Samanyolu galaksisinin merkezine yakın bir bölgede tespit edilen soluk gama ışını parıltısında saklı olabilir. Reuters ajansının haberine göre NASA’nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu verilerini inceleyen araştırmacılar, galaksinin kalbindeki gama ışını fazlalığının, karanlık maddeye dair uzun zamandır beklenen kanıtı sunabileceğini bildirdi. Evrende gözle görülen yıldızlar, gezegenler ve diğer tüm nesneleri oluşturan sıradan madde, toplamın yalnızca yüzde 5’ini meydana getiriyor. Buna karşılık, ışığı ne emen ne de yansıtan karanlık maddenin oranının yüzde 27 olduğu tahmin ediliyor. Geri kalan yüzde 68’lik kısmın ise “karanlık enerji” adı verilen gizemli bir kuvvetten oluştuğu düşünülüyor. Bilim insanları, karanlık maddenin varlığından galaksiler üzerindeki kütle çekimsel etkileri sayesinde emin. Fakat ışıkla etkileşime girmediği için bu maddeyi doğrudan kanıtlamak oldukça zor. Yeni araştırma, Fermi teleskobunun Samanyolu’nun merkezine yakın geniş bir alanda haritaladığı ve karanlık maddenin dolaylı kanıtını sunabilecek gama ışını yayılımlarına odaklanıyor. İKİ TEORİ YARIŞIYOR: KARANLIK MADDE Mİ, ATARCALAR MI? Gözlenen gama ışını fazlalığını açıklamak için iki ana teori öne sürülüyor. İlk teoriye göre bu ışınlar, uzayın yoğun merkez bölgesinde çarpışan karanlık madde parçacıklarından kaynaklanıyor. Diğer teori ise ışınların, saniyede yüzlerce kez dönerken elektromanyetik tayf boyunca ışık yayan “milisaniye atarcaları” olarak bilinen nötron yıldızlarından geldiğini savunuyor. Physical Review Letters dergisinde yayımlanan son çalışma, her iki olasılığı da gelişmiş simülasyonlarla değerlendirdi. Analizler, iki açıklamanın da eşit derecede muhtemel olduğu sonucuna vardı. Çalışma, karanlık madde parçacıklarının çarpışmasıyla oluşacak gama ışınlarının, Fermi teleskobunun kaydettiği sinyalle birebir örtüştüğünü gösterdi. Çalışmanın ortak yazarı, Johns Hopkins Üniversitesi ve Paris/Sorbonne Üniversitesi Astrofizik Enstitüsü’nden kozmolog Joseph Silk, “Galaksimizi ve tüm evreni kuşatan karanlık maddenin doğasını anlamak, fiziğin en büyük meselelerinden biri. Elde ettiğimiz en önemli sonuç, karanlık madde açıklamasının gama ışını verileriyle en az nötron yıldızı hipotezi kadar uyumlu olması. Karanlık maddenin dolaylı biçimde tespit edilmiş olma olasılığını artırdık” dedi. Çalışmanın başyazarı, Tartu Üniversitesi ve Leibniz Astrofizik Potsdam Enstitüsü’nden Moorits Mihkel Muru ise karanlık maddenin tespitindeki zorluğa dikkat çekti. Muru, “Karanlık madde ışığı ne yansıtır ne de engeller; bu yüzden onu yalnızca görünür madde üzerindeki kütle çekimsel etkileriyle tespit edebiliyoruz. On yıllardır süren araştırmalara rağmen hiçbir deney karanlık madde parçacıklarını doğrudan tespit edemedi” diye konuştu. GÖZLER ŞİLİ'DE İNŞA EDİLEN YENİ TELESKOPTA Araştırmacılar, gizemi çözmek için dünyanın en güçlü yer tabanlı gama ışını teleskobu olacak Cherenkov Teleskop Dizisi Gözlemevinin yardımcı olabileceğini belirtti. Şu anda Şili’de inşası süren tesisin 2026 gibi erken bir tarihte faaliyete geçmesi bekleniyor. Bu gözlemevinin, gama ışını parıltısının iki olası kaynağını birbirinden ayırt edebilecek duyarlılığa sahip olacağı öngörülüyor. Söz konusu gama ışını fazlalığı, Samanyolu’nun merkezinde, Dünya’dan yaklaşık 26 bin ışık yılı uzaklıkta ve 7 bin ışık yılı genişliğindeki bir bölgede gözlemlendi. Bir ışık yılı, 9,5 trilyon kilometreye denk geliyor. Elektromanyetik dalgalar arasında en kısa dalga boyuna ve en yüksek enerjiye sahip olan gama ışınları, karanlık maddeye dair önemli veriler sunma potansiyeli taşıyor. KARANLIK MADDE ÇARPIŞMALARI NASIL GAMA IŞINI ÜRETİYOR? Teoriye göre, karanlık madde parçacıkları çarpıştıklarında birbirlerini yok ediyor ve bu süreçte yan ürün olarak gama ışınları açığa çıkıyor. Samanyolu galaksisinin de karanlık ve sıradan maddeden oluşan devasa bir bulutun kütle çekimiyle çökmesi sonucu oluştuğu düşünülüyor. Joseph Silk, bu süreci, “Sıradan madde soğuyarak merkez bölgelere doğru çökerken, yanında bir miktar karanlık maddeyi de sürükledi. En basit karanlık madde hipotezinin ayırt edici yönü, parçacıklarının kendi karşıt parçacıkları olmaları ve çarpıştıklarında bütünüyle yok olmalarıdır. Yalnızca protonlar ve antiprotonlar benzer biçimde enerji dolu gama ışınları üretebilir; ancak antiprotonlar son derece nadirdir” sözleriyle açıkladı. Bununla birlikte, parıltının henüz keşfedilmemiş binlerce milisaniye atarcasının toplu yayılımlarından kaynaklanma olasılığı da devam ediyor. Fermi uydusu, daha önceki gözlemlerinde bu tür gök cisimlerinin güçlü gama ışını kaynakları olduğunu doğrulamıştı.
