Günümüzde yaygın olarak kabul gören evren teorilerine göre evrenimizin yaklaşık yüzde 24-25’i karanlık maddeden oluşmaktadır. Ne var ki karanlık maddenin evrende bu bulunma oranına rağmen şimdiye kadar onu gözlemlemek mümkün olmadı. Karanlık madde bir şekilde görülmeyen ve tespit edilemeyen olarak kaldı. Dolayısıyla karanlık madde üzerine anlayışımız karanlık maddenin görünür yani bildiğimiz sıradan madde üzerindeki etkisi sayesinde yapılan gözlemlere dayalıdır ve oldukça kısıtlıdır. Yine de eldeki gözlem verilerine göre karanlık maddenin evrendeki işleyişi hakkında bazı teorik çalışmalar yapılarak yeni çalışmaların önü açılmıştır. Gökbilimcilerin birkaç on yıldır üzerinde düşündüğü bir teori ise son yayınlanan bir çalışma sayesinde oldukça güçlendi. Bu teoride, karanlık maddenin galaksileri bir arada tutan bir kozmik köprü olduğu öngörülüyordu. İşte bu son çalışmada, Waterloo Üniversitesi’nden araştırmacılar galaksileri birbirine bağlayan bir karanlık madde köprüsünün ilk kompozit fotoğrafını yakalamayı başardılar. Elde ettikler bulguları ise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde bir makale olarak yayınladılar.
Yukarıda, yazının başında gördüğünüz bu görüntüde (renkleriyle oynanmış) parlak galaksilerin konumları beyaz bölgeler olarak gösterilmektedir ve galaksiler arası köprü kuran bir karanlık madde lifinin varlığı ise kırmızı olarak gösterilmiştir. Eğer bu görüntü ve araştırmanın sonuçları diğer gökbilimciler tarafından kabul edilir, yeni araştırmalarda yinelenirse karanlık maddenin var olup olmadığına dair tartışmalara yeni bir boyut getirebilir. Zira, 2016 yılında Amsterdam Üniversitesi’nden fizikçi Erik Verlinde galaksilerdeki yıldızların hareketlerini açıklamak için karanlık maddeye ihtiyaç olmadığını gösteren yeni bir kütleçekim teorisi öne sürmüştü. Erik Verlinde gibi bazı bilim insanları karanlık maddenin gerçekte var olmadığını düşünüyorlar ya da bu ihtimali göz ardı etmek istemiyorlar. Bu açıdan Waterloo Üniversitesi’nden araştırmacıların son çalışması ayrıca önemli.
Kompozit görüntüler çok sayıda farklı görüntülerin bir araya getirilmesi ile oluşur. Astronomide kompozit görüntü yaygın kullanılan bir tekniktir. Çünkü incelenen astronomik gök cisimleri oldukça büyüktür ve ayrıca kompozit görüntüler geniş bir görüş alanı sağlar. Araştırmacıların elde ettiği kompozit görüntü ise evren boyunca dağılmış galaksilerin, her ne kadar karanlık madde şimdiye kadar gözlenmemiş olsa da, karanlık madde ile bağlı bir kozmik ağ boyunca birbirleriyle bağlantılı olduklarına dair öngörüleri onaylıyor.
Karanlık madde evrenin yüzde 25’ini oluşturduğu düşünülen gizemli, hâlâ özellikleri ve varlığı tam olarak anlaşılmamış bir maddedir. En azından bizim kanıksadığımız yolla parlamadığını, ışığı soğurmadığını veya yansıtmadığını biliyoruz. Sadece kütleçekim etkiler üzerinden karanlık maddenin var olması gerektiğini düşünüyoruz.
Waterloo Üniversitesi Astronomi bölümü profesörü Mike Hudson’a göre onlarca yıldır araştırmacılar galaksileri birbirlerine bağlayan bir ağ gibi davranan karanlık madde liflerinin varlığını öngörüyorlardı. Bu görüntü ise bizi tahminlerin ötesine götürüyor ve artık biz bazı şeyleri görebilir ve ölçebiliriz.
Araştırmalarının bir parçası olarak aynı zamanda yüksek lisans öğrencisi ile birlikte Hudson zayıf kütleçekimsel merceklenme adı verilen bir teknik kullandılar. Bu teknik bir karadelik, bir gezegen veya bu çalışma bazında karanlık madde gibi görünmeyen bir kütlenin etkisi altında uzak galaksilerin görüntülerinin biraz eğrilmesine neden olan bir etkidir. Bu etki Hawaii’de Mauna Kea dağında yer alan Kanada-Fransa-Hawaii Teleskobu’nda birkaç yıllık süreyle yapılan gökyüzü gözlemlerinden elde edilen görüntülerde ölçüldü.
Araştırmacılar iki galaksi arasındaki karanlık maddenin var olduğunu gösteren bir kompozit görüntü veya harita elde etmek için bizden 4.5 milyar ışık yılı uzaklıkta yer alan 23 binden fazla galaksi çiftinden elde edilen merceklenmiş görüntüleri birleştirdiler. Bu kompozit görüntülerden bulunan sonuçlar gösteriyor ki karanlık madde lif köprüsü 40 milyon ışık yılından daha az bir uzaklıkta birbirine yakın olan sistemlerde daha güçlü!
Waterloo Üniversitesi araştırmacılarının bu çalışması sadece evrende karanlık madde liflerinin var olduğunu bize göstermiyor aynı zamanda karanlık madde liflerinin galaksileri bir araya getirme ölçüsünü görmemizi sağlıyor.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Referanslar:
Waterloo researchers capture first “image” of a dark matter web that connects galaxies, The Royal Astronomical Society Press Release, Nisan 2017
Deborah Byrd, First-ever image of dark matter?, EarthSky, Nisan 2017