Karanlık madde Samanyolu’nda bir yırtık yaratmış olabilir

Jake Parks

Bir sanatçının tasviri, gökbilimcilerin Samanyolu’nu çevrelediğini düşündükleri karanlık maddenin durumunu (mavi renkle) gösteriyor. (Görsel: Avrupa Uzay Ajansı-ESO / L. Calçada)

İki hafta önce düzenlenen 234'üncü Amerikan Astronomi Derneği Toplantısı’nda sunulan yeni bir araştırmada aktarıldığı kadarıyla, büyük miktardaki bir karanlık madde yığını, Samanyolu’nun yörüngesinde dönen bir yıldız grubunun çevresinde sürüklenmekteydi.

Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nde görevli Ana Bonaca’nın öncülüğünde gerçekleştirilen araştırma, Samanyolu’nun dış halkasındaki yörüngede dönen yekpare bir yıldız kümesinin hareketinde yaşanan ilgi çekici bir anormalliği ortaya çıkardı. Çalışma metninin özetinde aktarıldığı kadarıyla, araştırmacılar özellikle de akış içinde “büyük ve yoğun bir bozguncu unsur ile yakın temasın” yol açtığını düşündükleri, tuhaf bir karmaşa tespit ettiler.

Yapılan hesaplara uygun ve normal maddeden oluşan net bir zanlı bulunmadığı için, araştırmacılar, yaklaşık yarım milyar yıl önce akışa müdahil olan nesnenin, saatte 800 bin kilometre hızla dönen ve 5 milyon güneş kütlesine sahip bir karanlık madde bloğu olabileceğini düşünüyorlar.

Şimdilik bu görüş onay almamış olsa da, yapılan bu eşsiz gözlem, Samanyolu’nda bulunan karanlık maddenin özelliklerinin sınırını çizebilmek amacıyla buna benzer yıldız akışlarını kullanma olanağının kapısını aralıyor. Örneğin, bu yıldız akışını yırtan gerçekten de bir karanlık madde yığınıysa, Bonaca, karanlık maddenin “soğuk” olmasının gerektiğini, ayrıca kısmen (ama göreli olmayan bir şekilde) ağır hareket etmesi ve yoğun bir şekilde kümelenmesi gerektiğini ifade ediyor.

KOZMİK BİR MERMİ

Bonaca ve ekibi, çalışmayı gerçekleştirmek için Avrupa Uzay Ajansı ESA’nın Gaia Uzay Gözlemevi’nden elde edilen verileri kullanarak, bir milyarı aşkın nesneyi benzersiz bir hassasiyetle gözlemledi. Bu verileri kullanarak, gökbilimcilerin geçmişte Samanyolu ile yaşanan yerçekimi etkileşimleri neticesinde parçalanmış olan eski yıldızlardan (‘küresel küme’ olarak adlandırılır) kalan ve 70 bin güneş kütlesine sahip olan bir yığının kalıntıları olduğunu düşündükleri yıldız akışı GD-1’de bulunan yıldızların konumlarının ve hareketlerinin bir haritasını hazırladılar.

Araştırmacılar, GD-1’in geçmişte yaşadığı bir etkileşimi işaret eden –kümeden dışarı atılmış bir yıldızın ardında bıraktığı çizgi şeklinde- bir darbe izi olduğunu fark etmesinin ardından, tespit ettikleri olayı tekrar canlandırmak için çeşitli simülasyonlar gerçekleştirdiler. Farklı modellerin denenmesinden sonra, bu nesnenin çekim gücünün Güneş’ten milyonlarca kat daha fazla olduğunu gördüler.

Araştırma ekibi, doğal olarak, buna neden olan nesnenin peşine düştü. Bonaca, Astronomy dergisine verdiği demeçte, “Dış halkanın yörüngesinde dönen büyük ve yoğun bir nesne, karmaşa yaratıcı bir unsur olabilir,” diyor, “yörüngede dönen süper kütleli bir kara delik, kesinlikle iyi bir ihtimal olabilir.” Öte yandan, şu ana dek, araştırma ekibi, doğru yörünge ve kitleye sahip herhangi bir nesne, kara delik ya da başka bir unsur tespit edemedi.

Araştırmalarının ön baskısında aktarıldığına göre, “Zamanda geriye gidildiğinde, yörüngede gerçekleşen yıldız akışının yaşadığı çarpışmanın, bilinen herhangi bir küresel küme ya da cüce galaksiden kaynaklanmadığı görülüyor.” Bu bulgu, ekibin “en makul açıklama” konusunda bir görüşe ulaşmasını sağladı; GD-1, geçmişte, galaksilerin halelerinde bulunması beklenen türden bir karanlık madde kümesiyle bir karşılaşma yaşamıştı.

AV SÜRÜYOR

Bonaca, yayınlanan araştırmanın kesin olmadığını ifade ediyor. “Bununla beraber, akışı bozan nesnenin nerede olduğunu saptamamız halinde, (bunun bir karanlık madde yığını olduğunu gösteren) ek gözlemsel kanıtlar aramak da dahil olmak üzere, yeni araştırmaların önünü açabilir.” Bu tür kalıntılar, karanlık maddenin yer çekimi neticesinde ya da iki karanlık madde parçacığının çarpıştığı ve bir enerji patlamasının ardından birbirlerini yok ettiği anda yaşanan süreçle bağlantılı gama ışınlarının çevresinde dolaştığı diğer yıldızların ya da gaz bulutlarının şeklini alabilir.

Bonaca, araştırma ekibinin, geçtiğimiz haftalarda akışın kesintiye uğramış olan kısmındaki yıldızların hareketleriyle ilgili ölçümler yaptığını söylüyor. Araştırma ekibinin, yıldızların nerede olduklarını ve nasıl hareket ettiklerini saptayarak, karmaşa yaratan nesnenin nerede bulunduğunu daha doğru hesaplayabileceği düşünülüyor. Bu bulgu, onlar için, bu kozmik merminin gerçekten de karanlık madde olduğuna dair ek kanıtlar aramak için gökyüzünde olup bitenlerin peşine düşmeleri gerektiğini ifade ediyor.

* Yazının aslı Discover Magazine sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)