Karanlık madde hakkında daha fazla haber bu hafta: Samanyolu'nun etrafında dönen cüce gökadalardan gelen ışığı analiz ederek, bilim adamları evrendeki galaksiler için minimum kütleyi (güneş kütlesinin 10 milyon katı) keşfettiklerine inanıyorlar. Bu kitle, karanlık madde adı verilen gizemli, görünmez maddenin bilinen en küçük “inşa bloğu” olabilir. Bu yapı taşlarının içinde oluşan yıldızlar bir araya gelip gökadalara dönüşüyor. Bilim adamları, evrendeki tüm maddelerin yaklaşık beşte birini oluşturmasına rağmen, karanlık maddenin mikroskobik özellikleri hakkında çok az şey biliyorlar. “Bu asgari gökada kütlesini bilerek, karanlık maddenin nasıl davrandığını daha iyi anlayabiliriz, bu da bir gün evrenimizin ve hayatımızın nasıl olduğunu bildiğimiz öğrenmenin önemli olduğunu,” diyor bu çalışmanın baş yazarı Louis Strigari Kaliforniya Üniversitesi, Irvine.
Karanlık madde, evrendeki yapının büyümesini yönetir. O olmadan, Samanyolu'muz gibi galaksiler olmazdı. Bilim adamları, karanlık maddenin yerçekiminin normal maddeyi nasıl çektiğini ve gökadaların oluşmasına neden olduğunu bilirler. Ayrıca, küçük galaksilerin Samanyolu gibi daha büyük galaksiler oluşturmak için zamanla birleştiğinden şüpheleniyorlar.
Cüce galaksiler olarak bilinen en küçük gökadalar, güneşin parlaklığının 1.000 katından güneşin parlaklığının 10 milyon katına kadar büyük ölçüde değişir. Bu cüce gökadaların en az 22'sinin Samanyolu'nun yörüngesinde olduğu bilinmektedir. UCI bilim adamları, kitlelerini hesaplamak amacıyla 18'i Hawaii'deki Keck teleskopu ve Şili'deki Magellan teleskopu ile elde edilen verileri kullanarak inceledi. Her galaksideki yıldızların ışığını analiz ederek, yıldızların ne kadar hızlı hareket ettiğini belirlediler. Bu hızları kullanarak, her galaksinin kütlesini hesapladılar.
Araştırmacılar kitlelerin değişmesini ve en parlak gökada en ağır ve en zayıf gökada en az ağırlığa sahip olmasını bekliyorlardı. Ancak şaşırtıcı bir şekilde, tüm cüce galaksiler aynı kütleye sahipti - güneş kütlesinin 10 milyon katı.
UCI'de yazar ve fizik ve astronomi yardımcısı profesörü olan Manoj Kaplinghat, bu bulguyu insanların karanlık maddenin rolünü oynadığı bir benzetmeyi kullanarak açıklıyor.
“Dünya üzerinde uçan ve gece boyunca ışık yoğunluğundan kentsel alanları tanımlayan bir uzaylı olduğunuzu varsayalım. Işıkların parlaklığından, örneğin, Los Angeles'ta Mumbai'den daha fazla insanın yaşadığını tahmin edebilirsiniz, ancak durum böyle değil, ”dedi Kaplinghat. “Ne keşfettik, daha aşırı ve uzaylılara gece bile görünmeyen tüm metro alanlarının yaklaşık 10 milyonluk bir nüfusa sahip olduğunu söylemeye benziyor.”
Cüce galaksiler çoğunlukla karanlık madde olduğu için - karanlık maddenin normal maddeye oranı 10.000'e kadardır - minimum kütle keşfi karanlık maddenin temel bir özelliğini ortaya çıkarır.
UCI'nin Kozmoloji Merkezi'nin çalışma yazarı ve yöneticisi James Bullock, “Bu galaksiler neredeyse görünmez olduğu için, ancak çok miktarda karanlık madde içerdiğinden heyecan duyuyoruz” dedi. “Bu, karanlık maddeyi oluşturan parçacığı daha iyi anlamamıza yardımcı olur ve bize galaksilerin evrende nasıl oluştuğu hakkında bir şeyler öğretir.”
Bilim adamları, yıldız içermeyen karanlık madde kümelerinin olabileceğini söylüyorlar. Şu anda tespit edebildikleri tek karanlık madde kümeleri yıldızlar tarafından aydınlatılanlardır.
Bilim adamları, İsviçre'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı bu yıl faaliyete geçtiğinde karanlık maddenin mikroskobik özelliklerini öğrenmeyi umuyorlar. Cihaz zıt yönlerde bir halkada iki çekirdek ışını hızlandıracak ve daha sonra Big Bang'den hemen sonra koşulları yeniden oluşturmak için onları çarpacak. Bunu yaparak, bilim adamları laboratuarda ilk kez karanlık madde parçacığını oluşturmayı umuyorlar.
Kaynak: California Üniversitesi, Irvine
