NASA/ESA Hubble teleskopunu kullanan gökbilimciler gökada kümelerindeki en parlak gökadaların kümenin kütle merkezine göre “titreştiğini” fark ettiler. Bu beklenmeyen sonuç günümüzdeki bilindik karanlık madde modeli tahminleriyle tamamen uyumsuz. İleri araştırmalarla ya karanlık maddenin doğası belirlenecek ya da yeni fiziğin ne denli işe yaradığı ortaya çıkarılacak.
Karanlık madde evrendeki tüm maddenin yüzde 25’inden fazlasını oluşturmaktadır. Doğrudan gözlenemeyen bu esrarengiz madde günümüz gökbiliminin en önemli bulmacasıdır. Karanlık maddenin karmaşık haleleri gökadaları, yüzlerce gökada kümelerini ve sıcak gaz hatlarını birbirine bağlamaktadır. Sonuncusu yani sıcak gaz binlerce gökadaya kadar yayılmaktadır. Kümelerin her birinin merkezinde oldukça yoğun çekirdekleri olan gökadalar (çok parlak gökada) bulunmaktadır.
Karanlık maddenin standart modeli (soğuk karanlık madde modeli), bir gökada kümesindeki çok parlak gökadanın birleşme sonrasında oluşan türbülansın dinmesinin ardından sakinleştiğini ve küme merkezinde hareket etmeyeceğini öngörür. Burada hareketsizliği karanlık maddenin güçlü kütle çekiminin sağladığı düşünülür.
Şimdi büyük bir sorunla karşılaşıldı. İsviçreli, Fransız ve İngiliz gökbilimcilerden oluşan bir ekip NASA/ESA Hubble teleskopunun verilerini analiz ettiğinde çok parlak gökadaların öngörüldüğü gibi hareketsiz olmadığını keşfetti. [1].
Hubble verileri birleşmenin ardından gökada kümesinin sakin duruma geçtiğinden uzun bir süre sonra bile kümenin kütle merkezi çevresinde “titreştiğini” gösteriyor. Başka bir deyişle, her gökada kümesinin görünür kısımlarının merkezi ve kümenin toplam kütlesinin merkezi –karanlık madde halesi de dahil olmak üzere- 40.000 ışık yılı uzaktadır.
EPFL’den gökbilimci ve makalenin başyazarı David Harvey: “Çok parlak gökadaların halelerin çevresinde sallandığını gördük. Yani, soğuk karanlık madde modelinin söylediği gibi gökada kümelenmesinin merkezinde yoğun bir bölge değil, çok sığ bir merkezi yoğunluk olduğunu gösteriyor. Bu, gökada kümelenmelerinin kalbindeki egzotik karanlık madde formlarının varlığının çarpıcı bir işaretidir” diyor.
Çok parlak gökadaların sallanması gökada kümelerinin kütle çekimsel mercekleri olarak hareket ettiği için analiz edilebilir. Uzak cisimlerden gelen ışığı kırarak bunların daha büyük görünmelerini sağlar. Güçlü kütle çekimsel mercekleme adı verilen bu olay küme ile bağlantılı karanlık madde haritasını üretmek için kullanılır. Böylece gökbilimciler kütle merkezinin yerini ve çok parlak kümenin salınımını ölçebilir.
Standart karanlık madde modeliyle tutarsız olan görülen “titreşim”, bilinmeyen bir astrofizik olayı ve aslında karanlık madde davranışının bir sonucu değilse, o zaman karanlık madde parçacıkları arasındaki etkileşim söz konusu olabilir ki bu da karanlık madde tanımıyla çelişkilidir. Kısaca karanlık madde gizeminin çözümü için yeni temel fizik gerekmektedir.
EPFL’den Frederic Courbin: “Veri setimizi genişletecek Euclid araştırması gibi daha büyük çalışmaları sabırsızlıkla bekliyoruz. Böylece karşımızda yeni bir astrofizik olayı ya da yeni temel fizik mi olduğunu anlayabiliriz. Aslında hangisi olursa olsun büyük bir heyecan uyandıracaktır” diyor.
Notlar
[1]Çalışma Hubble’dan alınan arşiv verileri kullanılarak yapıldı. Gözlemler ilk olarak CLASH ve LoCuSS verileri için yapılmıştır.
