25 Haziran 2014

Karanlık Maddenin Yeni Bir Sürprizi

NASA ve ESA’nın yüksek enerjili gözlemevlerini kullanan, içlerinde Türk gökbilimci Dr. Esra Bülbül’ün de yer aldığı, bir araştırma ekibi evrendeki en sıra dışı ve görülemeyen karanlık maddeyle ilgili önemli bir ipucu elde etti.

Işık yaymayan, içinden geçen ışığı soğurmayan karanlık madde ancak yıldızlar veya gökadalar gibi diğer cisimlere uyguladığı kütle çekimi etkisiyle onların hareketlerini izleyerek yani dolaylı yoldan tespit edilebiliyor.

perseus1

XMM-Newton ve Chandra Gözlemevlerinin X-ışını verileriyle oluşturulmuş Kahraman gökada kümesi (Chandra: NASA/CXC/SAO/E.Bulbul, et al.; XMM: ESA)).

Bu dolaylı kanıtlar eşliğinde gökbilimciler karanlık maddenin evrende bildiğimiz maddeye göre daha baskın olduğunu düşünüyor ama bu kesin bir yargı değil.

Şimdi ise bir gökada kümesini çalışan gökbilimciler gökadaların kütle çekimiyle birbirlerine bağlı olduklarını belirlediler.

Gökada kümeleri sadece yüzlerce gökadayı değil aynı zamanda gökadalar arası boşluğu dolduran sıcak gazı da barındırır.

Buna karşılık kütle çekim ölçümleri göz önüne alındığında kümelerdeki gökadalar ve gazın ancak beşte bir dolayında kütleyi oluşturduğu görülüyor, geriye kalan kütleyi ise karanlık madde dolduruyor.

Bu gaz çoğunlukla hidrojenden oluşmuştur ve sıcaklığı 10 milyon dereceye kadar ulaştığından X-ışını yayar. Diğer elementler ise farklı X-ışını çizgileri oluşturur.

ESA’nın XMM-Newton ve NASA’nın Chandra X-Işını Gözlemevi verileriyle 73 gökada kümesini inceleyen gökbilimciler dalga boylarında daha önce rastlanmayan oldukça soluk bir çizgiye rastladılar.

Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden Türk gökbilimci Dr. Esra Bülbül: “Bu tuhaf sinyal bilinen bir elemente ait olsaydı bu ortaya çıkardı ancak hiçbirine ait değil” diyor.

“Böylece biz daha önce bilinmeyen bir şeye baktığımızı anladık.”

Kahraman kümesindeki sürpriz soluk X-ışını verileri daire içinde gösterilmiş. 6,90 MB’lık büyük görsel için görüntüye tıklayınız (NASA/CXC/SAO/E.Bulbul, et al.).

Gökbilimciler bu çizginin soğurma sürecinde parçalanarak oluşan, henüz görülememiş atom altı parçacıklardan yeni bir parçacık, ‘steril nötrino’ tarafından oluştuğunu düşünüyor.

Çok küçük kütleli bilinen nötrinolar madde ile kütle çekiminin yanısıra zayıf nükleer kuvvet etkisinde de ender etkileşime girerler. Steril nötrinolar tıpkı karanlık madde gibi normal maddeyle sadece kütle çekimi yoluyla etkileşime girdikleri düşünülüyor.

“Bu gözlemlerimizde bir hata yoksa gökada kümeleri arasındaki karanlık maddenin bir kısmının steril nötrinolardan oluştuğunu söyleyebiliriz” diyor Bülbül.

Çalışmada kullanılan gökada kümeleri birkaç yüz milyon ışık yılı ile birkaç milyar ışık yılı kadar geniş bir alana yayılıyorlar. Belirsiz sinyalin varlığı birkaç küme verilerinin birleştirilmesiyle elde edildiği gibi sadece kozmik komşumuz dev Kahraman (Perseus) kümesinde de görüldü.

Keşif çok geniş kapsamlı verilerle elde edildiyse de gökbilimciler yine de dikkatli olmaya çalışıyorlar. Bu gözlemlere ek olarak XMM-Newton, Chandra ve diğer yüksek enerjili teleskoplarla yapılacak yeni gözlemlerle karanlık madde bağlantısı ortaya çıkarılabilir.

ESA’nın XMM-Newton Proje bilimcilerinden Norbert Schartel: “Daha önce bilinmeyen bu soluk çizginin keşfi, farklı dalga boylarındaki X-ışınlarını toplama yeteneğine sahip XMM-Newton Gözlemevi’nin yeteneğiyle gerçekleşti” diyor.

“XMM-Newton ile karanlık maddenin bu ilk doğrudan kanıtının doğrulanması gerçekten çok heyecan verici olacak.”

“Henüz o aşamaya gelmedik ama evrendeki tuhaflıkları öğrenmek için çok yol aldık.”

Dr. Esra Bülbül ve arkadaşlarının çalışması http://iopscience.iop.org/0004-637X/789/1/13/ adresinde yayınlandı.

ESA


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*