Fotoğraf kredisi: Chandra
Chandra X-ışını gözlemevi tarafından çekilen yeni bir görüntü, gökbilimcilerin Evrendeki karanlık maddenin bileşimini anlamalarına yardımcı oluyor. X-ışını verileri, karanlık maddenin yoğunluğunun, “soğuk karanlık madde” modelinin tahminleriyle eşleşen galaksinin merkezine kadar sorunsuz bir şekilde arttığını göstermektedir. Bu model, adını galaksiler ilk kurulduğunda karanlık madde parçacıklarının yavaş hareket ettiği ve normal madde ile sadece yerçekimi yoluyla etkileşime girdiği varsayımından alıyor.
Gökbilimciler, NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevi'ni, karanlık maddenin büyük bir gökada kümesinde dağılımının en ayrıntılı probunu yapmak için kullandılar. Sonuçları, evrendeki maddenin yaklaşık yüzde 80'inin soğuk karanlık maddeden oluştuğunu göstermektedir - yoğun erken evrenden kalan gizemli atomaltı parçacıklar.
Chandra, Dünya'dan yaklaşık bir milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan Abell 2029 adlı bir gökada kümesini gözlemledi. Küme, devasa bir sıcak gaz bulutuyla sarılmış binlerce gökada ve yüz trilyondan fazla Güneş'e eşdeğer miktarda karanlık maddeden oluşur. Bu kümenin merkezinde, birçok küçük gökadanın birleşmesinden oluştuğu düşünülen muazzam, eliptik şekilli bir galaksi var. X ışını verileri, karanlık maddenin yoğunluğunun kümenin merkezi galaksisine kadar sorunsuz bir şekilde arttığını göstermektedir. Bu keşif, soğuk karanlık madde modellerinin tahminlerini kabul eder ve kümenin merkezindeki karanlık madde miktarının bir seviyelendirilmesini öngören diğer karanlık madde modellerine aykırıdır.
Kaliforniya Üniversitesi Irvine'den Aaron Lewis, The The son sayısındaki sonuçları açıklayan bir makalenin baş yazarı, “Karanlık maddeyi zengin bir kümenin çekirdeğinin derinliklerine ne kadar iyi ölçebileceğimize gerçekten şaşırdım,” dedi. Astrofizik Dergisi. “Bu parçacıkların kesin doğası hakkında hala çok az fikrimiz var, ancak sonuçlarımız soğuk karanlık madde gibi davranmaları gerektiğini gösteriyor.”
Soğuk karanlık madde adını gökadalar ve galaksi kümeleri oluşmaya başladığında karanlık madde parçacıklarının yavaş hareket ettiği varsayımından alır. Karanlık madde parçacıkları birbirleriyle etkileşir ve “normal” madde sadece yerçekimi ile etkileşir.
Gökbilimcilerin karanlık madde dağılımına bu kadar sıkı kısıtlamalar getirmedeki başarısı, kısmen Chandra’nın yüksek çözünürlük yoğunluğu ve sıcaklık haritası yapma yeteneğinden ve kısmen de bir hedef seçmesinden kaynaklanıyordu. Küme ve merkezi galaksi alışılmadık derecede düzenli olup, rahatsızlık belirtisi çok azdır veya hiç yoktur.
Bir kümedeki sıcak gaz, kümedeki öncelikli olarak karanlık maddenin yerçekimi tarafından tutulur, dolayısıyla sıcak gazın dağılımı karanlık maddeninki tarafından belirlenir. Gökbilimciler, sıcak gazdan X-ışınlarının dağılımını hassas bir şekilde ölçerek, bir galaksi kümesinin iç bölgesindeki karanlık maddenin dağılımı için en iyi ölçümü yapabildiler.
“Abell 2029, ortalama bir insanın bakması için sıkıcı olsa da,” dedi gazetenin yazarlarından David Buote, “astrofizikçilerin çalışması için saf bir zevk, çünkü teorinin çok basit ve doğru bir karşılaştırmasını sağlıyor. gözlem."
Bir örnek olarak, Cambridge, Mass ve Harvard'daki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden Larry David'in Hydra A gökada kümesinin daha önceki gözlemleri de benzer bir sonuç buldu, ancak merkezi galaksideki patlayıcı aktivitenin kanıtı, karanlık maddenin doğası hakkında kesin sonuçlar çıkarır. Abell 2029 için çıkarılan karanlık madde profili, Hydra sonuçlarının güvenilir olduğuna ve soğuk karanlık madde tahminlerinin önemli bir bağımsız doğrulaması olduğuna dair kanıt sağlar.
Colorado Üniversitesi Boulder'dan John Stocke de bu araştırmaya katıldı. Chandra, Abell 2029'u 12 Nisan 2000'de ACIS dedektörü ile 5,6 saat gözlemledi. NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi Huntsville, Ala. Washington Uzay Bilimleri Ofisi, NASA Genel Merkezi için Chandra programını yönetiyor. Redondo Beach'ten Northrop Grumman, eski adıyla TRW, Inc. olan Calif., Gözlemevinin ana geliştirme yüklenicisiydi. Smithsonian Astrofizik Gözlemevi, Cambridge Cambridge'deki Chandra X-ray Merkezi'nden bilim ve uçuş operasyonlarını kontrol eder.
Orijinal Kaynak: Chandra Haber Bülteni
