Neredeyse bir asırdır görünmeyen, galaksileri şekillendiren karanlık madde, nihayet yakalanmış olabilir.
Neredeyse bir asırdır görünmeyen, galaksileri şekillendiren karanlık madde, nihayet yakalanmış olabilir.
NASA’nın Fermi Gama Işını Teleskobu’ndan elde edilen yeni veriler, bu gizemli maddenin izine dair ilk doğrudan gözlemi içerebilir. Tokyo Üniversitesi’nden bir astronom, teorik WIMP parçacıklarının çarpışıp yok olduklarında ortaya çıkması beklenen yüksek enerjili fotonları tespit ettiğini düşünüyor. Bu, insanlığın karanlık maddeyi ilk kez “görmüş” olabileceği anlamına geliyor.
1930’ların başında İsviçreli astronom Fritz Zwicky, galaksilerin görünür kütlelerine kıyasla çok daha hızlı hareket ettiğini fark etti. Bu gözlem, galaksileri bir arada tutacak ekstra yerçekimi etkisinin “karanlık madde” adını verdiği görünmeyen bir yapıdan kaynaklandığını öne sürmesine yol açtı. Şimdi, NASA’nın Fermi Gama Işını Teleskobu'ndan elde edilen veriler, bu gizemli yapıya dair ilk doğrudan bakışı sağlayabilir.
Karanlık Madde Neden Bu Kadar Zor Gözlemleniyor?
Karanlık madde, bugüne dek yalnızca dolaylı yollardan incelenebildi. Yıldızlar ve galaksiler üzerindeki etkileri gözlemlense de, doğrudan görülemedi çünkü karanlık madde elektromanyetik kuvvetle etkileşime girmez — yani ışığı yansıtmaz, emmez veya yaymaz.
Bilim insanları, karanlık maddenin “zayıf etkileşimli büyük kütleli parçacıklar” (WIMP'ler) adı verilen parçacıklardan oluştuğunu düşünüyor. Bu parçacıklar birbirleriyle çarpışıp yok olduklarında enerji dolu gama ışınları yayıldığı öngörülüyor.
Bu ihtimal üzerine, astronomlar karanlık maddenin en yoğun olduğu yerleri —örneğin Samanyolu’nun merkezi yıllardır inceliyor. Tokyo Üniversitesi’nden Profesör Tomonori Totani, Fermi Teleskobu'ndan elde edilen yeni gözlemlerle bu sinyalleri araştırdı. Ve karanlık madde çarpışmasına işaret eden gama ışınlarını tespit ettiğine inanıyor.
Totani şöyle diyor:
“Samanyolu merkezine doğru haloya benzer bir yapıda, foton enerjisi 20 gigaelektronvolt (20 milyar elektronvolt) olan gama ışınları tespit ettik. Bu yayılım, karanlık madde halosu şeklinde beklenen dağılımla büyük ölçüde örtüşüyor.”
Ayrıca gama ışınlarının enerji dağılımı, kütlesi protonun yaklaşık 500 katı olan WIMP parçacıklarının yok olmasıyla ortaya çıkması beklenen teorik spektrumla uyumlu. Yayılım yoğunluğu da teorik hesaplamalarla örtüşüyor.
Totani, bu sinyallerin bilinen astronomik olaylarla veya gama ışını kaynaklarıyla açıklanamayacağını, dolayısıyla bu bulgunun karanlık maddeye ait güçlü bir işaret olabileceğini vurguluyor.
“Eğer bu doğruysa, bildiğim kadarıyla insanlık tarihinde karanlık maddenin ilk kez doğrudan gözlemlenmiş olması anlamına gelir. Ve bu da karanlık maddenin mevcut parçacık fiziği standardına dahil olmayan yeni bir parçacık olduğunu gösterir. Bu, astronomi ve fizik için büyük bir ilerleme olur,” diyor Totani.
