Karanlık madde dedektifleri karanlık madde hakkında neredeyse hiçbir şey bilmiyorlar, ama şimdi bunu biliyorlar: Eski galaksilerin saçaklarında yeni olanlardan farklı davranıyorlar.
Karanlık madde evrende göremediğimiz şeylerdir. Evrendeki kütlenin çoğunu oluşturur, ancak ışık yaymaz. Bununla birlikte, yerçekimi olan her şeye çekilir. Evrendeki her şey, göremediğimiz bir şeyin büyük ağır bulutları tarafından çekiliyormuş gibi davranır. Gökbilimciler bunun ne olduğundan emin değiller.
Yine de 3 Ocak'ta Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri dergisinde yayınlanan yeni bir makale bunu daraltmaya yardımcı oluyor.
Bilim adamlarının farkında olduğu karanlık maddenin çoğu "haleler" de veya galaksilerdeki bulutlarda mevcuttur. Ancak bir sorun var: Bilgisayar simülasyonlarına göre bu çekirdekler olması gerektiği gibi davranmıyor.
Araştırmacılar karanlık madde halelerinin davranışını modellediğinde, bu yapılar genellikle belirli şekiller oluştururlar: galaksilerin merkezlerinde, karanlık şeylerden oluşan bulutlarla çevrili yoğun karanlık madde topları. Gökbilimciler buna karanlık maddenin “doruk” dağılımı diyorlar. Ancak gerçekte, birçok gökada, karanlık maddeleri galaksinin dış kısımlarında yörüngede, görünmeyen malzemeden aşağı yukarı boş olan bir "çekirdeği" çevrelemiş gibi davranır. Gökbilimciler bu tutarsızlığı "doruk noktası" sorunu olarak adlandırıyorlar.
"Kendiliğinden Etkileşen Kara Madde" (SIDM) modeli adı verilen cusp-core probleminin popüler açıklaması, karanlık maddenin sadece doğrudan tespit edebildiğimiz ve anlayabildiğimiz fizik dışında tamamen var olmadığını, aynı zamanda bilinmeyen güçler kullanarak. Karanlık maddenin kendisiyle olan etkileşimleri sıradan maddelerle olan etkileşimlerinden farklıysa, bu galaksilerin merkezlerinden kenarlarına doğru nasıl seyahat edildiğini açıklayabilir.
Ancak yeni bir çalışma, bu açıklamanın fazla karmaşık olabileceğini ileri sürüyor.
Başka bir güç karanlık maddeyi galaksilerin merkezinden çıkarabilir: karanlık madde ısıtması. Bu, karanlık maddeyi gökada merkezlerinden (çoğu yeni yıldızın oluştuğu yerlere) iten yıldız oluşumundan gelen yoğun enerji ve rüzgar anlamına gelir. Ancak bu fenomen için çok az doğrudan kanıt var ve olsa bile, bu ısıtmanın karanlık madde dağılımı modelleri ile gözlemlerin gösterdiği arasındaki tutarsızlığı açıklayacak kadar güçlü olup olmayacağı açık değil.
Bu yeni makale, karanlık madde ısıtmanın doğru bir açıklama olduğunu göstermektedir.
Yazarlar, kabaca iki kategoriye ayrılmış 16 cüce gökada incelemişlerdir: milyarlarca yıl önce yıldız oluşturmayı durduran gökadalar ve daha yakın zamanda yıldız oluşturmayı durduran ya da hâlâ yıldız oluşturan gökadalar.
Araştırmacılar, daha eski, daha az aktif galaksilerin merkezlerinde çok sayıda karanlık madde içeren bölgeler olan karanlık madde cipslerine sahip olduklarını keşfettiler. Daha aktif galaksiler boş çekirdeklere sahip olma eğilimindeydi.
Araştırmacılar, yeni bulgular karanlık madde ısıtmanın gerçek olduğunu ve karanlık maddenin nasıl davrandığında önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Uzun zaman önce yıldız oluşturmayı kesen gökadalar, karanlık maddeyi galaktik merkezden çıkarmak için daha az enerjiye sahipti. Bu durumlarda, karanlık madde basit modellerin tahmin etmesi gerektiği gibi davrandı. Daha aktif yıldız oluşturan galaksiler daha fazla ısınmaya sahipti ve bu da karanlık maddenin modellerden sapmasını sağladı.
Bu bulgu doğruysa, karanlık maddenin dramatik olmasa da ne olabileceğini daraltır: Sadece bir sürü yeni yıldızla bir galaksinin merkezinden üflenecek bir şey olmalı. Ve bu sonuç, maddenin nasıl davrandığını açıklamak için her türlü tuhaf karanlık madde özelliklerinin önerilmesinin gereksiz olduğu anlamına gelebilir.
Yine de hiçbir şey kesin değil. Araştırmacılar makalelerinde, bazı eleştirilere maruz kalan karanlık maddeyi simüle etme yöntemlerine güvendiklerini kabul ettiler. Cusp ve core modelleri arasında yeni bulguları zorlaştıracak özelliklere sahip başka galaksiler olabilir.
Şimdilik, karanlık madde dedektifleri, kırmızı dize ile kaplı bülten panolarına başka bir kanıt daha tadabilirler.
