9 Temmuz 2015

Karanlık Maddeyi Aydınlatan Dev Gökyüzü Taraması

VST KiDS Taraması’ndan ilk sonuçlar

ESO’nun Şili’deki Paranal Gözlemevi’nde bulunan VLT Tarama Teleskopu (VST) ile yapılan, güney gökküresine ait yeni ve büyük bir karanlık madde taramasına ait ilk sonuçlar yayınlandı. VST KiDS taraması ile gökbilimciler karanlık madde, karanlık enerji, gökada halelerinin yapısı, ve gökadalar ile kümelerin evrimleri hakkında hassas ölçümler yapabilecekler.

karanlik madde

Gökadalar genellikle toplu halde yaşamaktadırlar — buna bizim gökadamız Samanyolu’da dahildir, ve Yerel Grubun bir parçasıdır — ve ne kadar karanlık madde içerdiklerinin anlaşılması gökadaların kozmik ağ içinde nasıl oluştuğuna dair teorinin anahtarı konumundadır. Kütleçekimsel mercekleme etkisi ile bu grupların görünür maddeden 30 kat daha fazla karanlık madde içerdiği ortaya çıkarıldı (Kilo-Degree Survey Collaboration/A. Tudorica & C. Heymans/ESO).

Evren’deki maddenin yaklaşık % 85’i karanlık [1], ve parçacık fizikçileri tarafından anlaşılmayan bir türe sahip. Işık yayma ve soğurma özelliği olmamasına rağmen gökbilimciler karanlık maddeyi yıldızlar ve gökadalar üzerindeki etkileri sayesinde tespit edebiliyor, özellikle kütleçekimsel etkileşiminden. ESO’nun güçlü tarama teleskoplarını kullanan yeni ve büyük bir proje ile artık gizemli karanlık madde ile doğrudan gözleyebildiğimiz ışık yayan gökadalar arasındaki ilişkiyi daha önce olmadığı kadar açık bir şekilde tanımlayabiliyoruz [2].

Kilo-Derece Taraması (KiDS) olarak bilinen projede VLT Tarama Teleskopu ve dev kamerası OmegaCAM kullanılmaktadır. ESO’nun Şili’deki Paranal Gözlemevi’nde bulunan bu teleskop görünür ışıkta geceleyin gökyüzünü taramaya adanmıştır — ve kırmızı ötesinde tarama yapan VISTA ile tamamlanmaktadır. VST’nin temel hedeflerinden biri de karanlık maddenin haritasını çıkarmak ve bunu Evren’in ivmelenerek genişlemesine yol açan gizemli karanlık enerjinin anlaşılması için kullanmaktır.

Karanlık maddenin nerede olduğunu bulmak için en iyi yol ışığın, kütleçekim kuvveti nedeniyle büküldüğü kütleçekimsel mercekleme olayıdır. Bu etki üzerinde çalışarak kütçekimin en güçlü olduğu yerlerin görüntülenmesi mümkün olmakta ve böylece karanlık maddeyi de içeren maddenin nerede olduğu ortaya çıkmaktadır.

Araştırma bölgelerinden birinin optik görüntüsü (solda) ve bölgede karanlık maddenin dağılımını gösteren  görsel (sağda) (Kilo-Degree Survey Collaboration/A. Tudorica & C. Heymans/ESO).

Gözlemlerden elde edilen makalelerin ilk kısmında Hollanda, Leiden Gözlemevi’nden Koenraad Kuijken liderliğindeki uluslararası KiDS araştırma ekibi bu yaklaşımı kullanarak genellikle 5.5 milyar ışık-yılı uzaklığında yer alan, iki milyondan fazla gökadaya ait görüntülerin analizini gerçekleştirdi [3]. Bu gökadalardan yayılan ışığın yeryüzüne gelişi süresince büyük kütleli karanlık madde kümelerinin çekim etkisine maruz kalması ile ortaya çıkan bozulma miktarı incelendi.

Elde edilen ilk sonuçlar nihai taramanın sadece %7’sine karşılık gelmekle birlikte gökada gruplarındaki karanlık maddenin dağılımını görüntülemeye ayrılmıştır. Gökadalar genellikle toplu halde yaşamaktadırlar — buna bizim gökadamız Samanyolu’da dahildir, ve Yerel Grubun bir parçasıdır — ve ne kadar karanlık madde içerdiklerinin anlaşılması gökadaların kozmik ağ içinde nasıl oluştuğuna dair teorinin anahtarı konumundadır. Kütleçekimsel mercekleme etkisi ile bu grupların görünür maddeden 30 kat daha fazla karanlık madde içerdiği ortaya çıkarıldı.

İlginç olan nokta, en parlak gökada neredeyse her zaman karanlık madde kümesinin ortasında bulunuyor,” diyor bu ilk KiDS araştırmalarından birinin ilk yazarı Massimo Viola (Leiden Gözlemevi, Hollanda).

Gökbilimcilerin bulgularına göre Evrenin toplam kütle/enerji içeriği %68 oranında karanlık enerji, %27 oranında karanlık madde ve % 5 oranında “normal” madde olarak ayrılmıştır. Bu nedenle %85 oranındaki “madde” şu anda karanlıkta olup, doğası henüz anlaşılamamıştır (Kilo-Degree Survey Collaboration/A. Tudorica & C. Heymans/ESO).

Gökada oluşumu teorisindeki bu tahmin, yani gökadaların gruplar halinde toplanmaları ve merkeze doğru yığılmaları daha önce bu kadar açık bir şekilde gözlemlerle gösterilememişti,” diye ekliyor Koenraad Kuijken.

Bulgular tarama teleskoplarından elde edilen muazzam miktardaki veri setlerinin kullanımı için henüz yeni başlayan büyük bir projenin ilk adımları olup, veriler tüm dünya genelindeki bilim insanlarının kullanımı için ESO arşivi aracılığı ile kullanıma açık hale getirilmiştir.

KiDS taraması karanlık madde ile ilgili anlayışımızı daha da öteye götürmeye yardımcı olacak. Karanlık maddeyi ve etkilerini anlamak fizikte büyük bir atılıma karşılık gelecektir.

Notlar

[1] Gökbilimcilerin bulgularına göre Evrenin toplam kütle/enerji içeriği %68 oranında karanlık enerji, %27 oranında karanlık madde ve % 5 oranında “normal” madde olarak ayrılmıştır. Bu nedenle %85 oranındaki “madde” şu anda karanlıkta olup, doğası henüz anlaşılamamıştır.

[2] Süperbilgisayar hesaplamaları karanlık madde ile dolu bir Evren’in nasıl evrimleşeceğini göstermektedir: zaman içerisinde karanlık madde dev bir kozmik ağ yapısı şeklinde kümelenmektedir, ve gökadalar ile yıldızlar karanlık maddenin en yoğun olduğu bölgelerde oluşmaya başlamaktadırlar.

[3] Bu çalışmada Anglo-Australian Teleskopu ile yapılan  yoğun gözlemleri takiben, Gökada ve Kütle Birliği projesi (GAMA) tarafından sağlanan, gökada gruplarına ait 3-boyutlu haritalar kullanılmıştır.

ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)


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>

*