'Dragonfly 44': Yüzde 99.99’u karanlık madde olan galaksinin sırrı çözüldü

Michelle Starr

DUVAR - Aslında var olmaması gereken bir galaksinin gizemine dair artık elimizde bir çözüm olabilir. 2016 yılında yüzde 99,99’unun karanlık maddeden oluştuğu saptanmış soluk bir gökada olan ‘Dragonfly 44’ yakından incelendi ve daha düşük seviyede, daha normal bir karanlık madde oranına ulaşıldı.

Araştırmacılara göre, bu durum, galaksi oluşum modellerimizi gözden geçirerek nasıl bu kadar aşırı bir uç değer üretebileceklerini anlamaya çalışmamıza gerek olmadığı anlamına geliyor; yani her şey tamamen normal görünüyor.

‘ANORMAL’ OLMADIĞI ANLAŞILDI

Hollanda’da bulunan Kapteyn Astronomi Enstitüsü’nden astronom Teymoor Saifollahi, “Dragonfly 44 (DF44), uzun yıllar boyunca, var olan galaksi oluşum modelleri ile açıklanamayan bir anormallik olageldi” diyor ve ekliyor: "“Artık daha önceki sonuçların hatalı olduğunu ve DF44’ün olağandışı bir olgu olmadığını öğrendik. Şimdi yola devam etme zamanı.”

Karanlık madde, kozmik bir sorunun en zorlayıcı özelliklerinden biridir. Ne olduğunu bilmiyoruz. Herhangi bir elektromanyetik radyasyonu emmediği, yansıtmadığı ya da yaymadığı için varlığını doğrudan tespit edemeyiz. Yine de, kütle çekimi nedeniyle bazı şeylerin hareket etme şekline bakarak -galaksilerin dönüşü, ışığın bükülme şekli vb- galaksilerde ne kadar kütleye sahip olduğunu söyleyebiliriz. Ve normal, saptanabilir bir madde sayımında hesaplanabilenden çok daha fazla kütleye sahiptir.

Biz buna ‘kayıp kütlesel karanlık madde’ diyoruz. Yapılan çoklu ölçümlere göre, evrende bulunan maddenin kabaca yüzde 85’i karanlık maddeden oluşur fakat galaksilerdeki oranlar türüne göre değişiklik gösterir.

Ve bu, en isabetli galaksi oluşum modellerimizin önemli bir bileşenidir. Karanlık madde ağının, evrendeki ilk galaksilere madde kazandırmış olduğuna ve galaksileri bir arada tutan kozmik bir yapıştırıcı işlevi gördüğüne inanılır.

GALAKSİMİZDEN ÇOK DAHA ISSIZ

Bizden yaklaşık 330 milyon ışık yılı uzaklıktaki Coma Galaksi Kümesi’nde bulunan DF44, ‘ultra dağınık galaksi’ diye bilinen bir türe dahil. Samanyolu’ndan çok daha az parlak; parlaklığı, DF44’ün bizim galaksimizden 1000 kat daha az yıldız barındırdığını gösteriyor.

Bu durum, 2016 yılında kütlesi üzerinde yapılan ölçümlerin şaşırtıcı bir şekilde sonuçlanmasına neden olmuştu. Yale Üniversitesi’nden gökbilimci Pieter van Dokkum liderliğindeki gökbilimciler, galaktik merkezin etrafında dönen ve DF44’ün çevresinde yoğun bir şekilde gruplaşan küresel yıldız grupları olan küresel kümelerin sayısını hesapladılar.

Küresel kümelerin sayısı, (nedenini bilmesek de) bir galaksinin kütlesiyle bağlantılı olduğu için bu durum, gökbilimcilerin DF44’ün kütlesini hesaplamasına olanak sundu ve neredeyse Samanyolu kadar büyük olduğunu saptadılar.

DF44’teki yıldız sayısının ne kadar az olduğu göz önünde bulundurulduğunda, bu bulgu, galaksinin neredeyse tamamen karanlık maddeden oluştuğunu ve onu aşırı düzeyde aykırı bir hale getirdiğini düşündürdü. Büyük olasılıkla çok aykırıydı...

Bu nedenle, Saifollahi ve ekibi, daha önceki çalışmada kullanılan Hubble Uzay Teleskobu gözlem verilerini kullanarak, küresel kümelerin yeniden sayımı işini üstlendi. Hangi küresel kümelerin DF44’e bağlı olduğunu belirlemek amacıyla katı parametreler uyguladılar ve neticede çok daha düşük bir sayıyla karşılaştılar.

Kanarya Adaları’nda bulunan Instituto de Astrofísica de Canarias’ta (Kanarya Adaları Astrofizik Enstitüsü) görevli astrofizikçi Ignacio Trujillo, “Çalışmamızda, daha önce öne sürülen 80 kümeyle karşılaştırıldığında yalnızca 20 küresel küme bulmamız, galaksinin içerdiğine inanılan karanlık madde miktarını büyük ölçüde azaltıyor” diyor; “Dahası, bulduğumuz küresel küme sayısıyla, Dragonfly 44’te bulunan karanlık madde miktarı, bu tür bir galaksi için beklenenle uyumlu. Görünür maddenin karanlık maddeye oranı artık 10.000’de 1 değil, 300’de 1.”

ASLINDA BİR ‘UCUBE’ DEĞİLMİŞ

Bu, Trujillo’nun anormal düzeyde bir karanlık madde içeriğine sahip olan aşırı dağınık galaksilerle ilk karşılaşması değil. Geçtiğimiz yıl, daha önce keşfettiği (ayrıca Van Dokkum ve meslektaşları tarafından da gözlemlenen) DF2 ve DF4 adındaki karanlık madde içermediği ya da çok az içerdiği düşünülen iki galaksinin de aslında normal olduğunu ortaya çıkardı. Düşük düzeydeki karanlık madde ölçümü, aradaki mesafenin yanlış hesaplanmasından kaynaklanmıştı. Mesafe gözden geçirildikten sonra, artık iki galaksinin kozmik ucubeler olmadığı görüldü.

O günlerde ScienceAlert sitesine verdiği demeçte, insanların bir hata yapmış olmasının, kozmolojik modellere meydan okuyan aşırı aykırı değerler bulmasına oranla çok daha muhtemel olduğunu söylemişti. Ve şimdi Saifollai ile ekibinin de bulduğu şey bu oldu.

Instituto de Astrofísica de Canaria’tan astrofizikçi Michael Beasley, “Araştırmalarımız, bu galaksinin o kadar da eşsiz ya da beklenmedik türden olmadığını ortaya koyuyor” diyor. “Bu şekilde, elimizdeki galaksi oluşumu modelleri, herhangi bir değişikliğe gerek kalmadan onu açıklayabilir.”

Ne var ki gösteri henüz tam olarak bitmiş değil. Trujillo’nun mesafe hesaplamalarını yeniden yapmasının ardından, Van Dokkum ve meslektaşları da DF2 ve DF4’e olan mesafeleri yeniden hesapladılar. Bu yeni analizler, ekibin ilk bulgusuyla tutarlı neticeler ortaya koydu ve bu sebeple DF44 etrafındaki tartışmanın da benzer şekilde sürmesi bekleniyor.

Bununla birlikte, bu türden tartışmalar bilim açısından iyidir. Sonuçlar nasıl olursa olsun, bunları anlamaya çalışmak evreni inceleme tekniklerimizi geliştirmemize yardım eder ve biz buna ‘tartışmasız bir galibiyet’ diyebiliriz.

Araştırmanın ayrıntıları, Royal Astronomical Society’nin aylık bildirimlerinde yayınlandı.

Makalenin orijinali Science Alert sitesinde yayımlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)