Gitar Bulutsusu. Büyütmek için tıklayın
Evrenin büyük bir bölümünü oluşturduğundan, şu anda karanlık maddenin ne olduğunu bileceğimizi düşünürdünüz. Uluslararası bir araştırmacılar ekibi, karanlık maddenin “steril nötrino” olarak bilinen bir parçacık sınıfı olabileceğini teorileştiriyor. Büyük Patlama'da oluşan bu parçacıklar, Evrenin kayıp kütlesini açıklayabilir ve yıldızların erken oluşumunu hızlandırmanın kullanışlı yan etkisine sahip olurdu.
Karanlık madde, evrenin en başında yıldız yaratmada önemli bir rol oynamış olabilir. Ancak durum böyleyse, karanlık madde “steril nötrino” adı verilen parçacıklardan oluşmalıdır. Bonn'daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'nden Peter Biermann ve Los Angeles California Üniversitesi'nden Alexander Kusenko, steril nötrinoların bozunmasıyla moleküler hidrojen oluşumunu hızlandırdığını göstermiştir. Bu süreç, ilk yıldızların büyük patlamadan sadece 20 ila 100 milyon yıl sonra aydınlatılmasına yardımcı olabilirdi. Bu ilk nesil yıldızlar daha sonra büyük patlamadan 150 ila 400 milyon yıl sonra etraflarındaki gazı iyonlaştırdı. Tüm bunlar, karanlık madde, nötron yıldızları ve antimadde ile ilgili oldukça şaşırtıcı gözlemlere basit bir açıklama sağlar.
Bilim adamları, nötrinoların nötrino salınım deneyleri yoluyla kütleye sahip olduğunu keşfettiler. Bu, sağ elle nötrino olarak da bilinen “steril” nötrinoların var olduğu varsayımına yol açtı. Doğrudan zayıf etkileşimlere katılmazlar, ancak sıradan nötrinolarla karışmaları yoluyla etkileşime girerler. Evrendeki toplam steril nötrino sayısı belirsizdir. Steril bir nötrino sadece birkaç kiloelektronvolt kütleye sahipse (1 keV, bir hidrojen atomunun kütlesinin milyonda biridir), bu evrende bazen “karanlık madde” olarak adlandırılan büyük, eksik kütleyi açıklar. Astrofizik gözlemler, karanlık maddenin bu steril nötrinolardan oluşacağı görüşünü desteklemektedir.
Biermann ve Kusenko’nun teorisi hala açıklanamayan bir dizi astronomik bulmacayı aydınlatıyor. Her şeyden önce, büyük patlama sırasında, Büyük Patlama'da yaratılan nötrino kütlesi, karanlık maddeyi açıklamak için gerekli olana eşit olacaktır. İkincisi, bu parçacıklar, pulsarların neden bu kadar hızlı hareket ettiklerinin uzun süredir devam eden probleminin çözümü olabilir.
Pulsarlar çok yüksek bir hızda dönen nötron yıldızlarıdır. Süpernova patlamalarında oluşurlar ve normalde bir yönde atılırlar. Patlama onlara bir roket motoru gibi bir “itme” sağlıyor. Pulsarlar saniyede yüzlerce kilometre, hatta bazen binlerce kilometre hıza sahip olabilir. Bu hızların kaynağı bilinmemektedir, ancak steril nötrinoların emisyonu pulsar vuruşları açıklayacaktır.
Gitar Bulutsusu çok hızlı bir pulsar içerir. Karanlık madde, Biermann ve Kusenko'nun önerdiği gibi, evreni yeniden iyonlaştıran parçacıklardan yapılmışsa, pulsarın hareketi bu kozmik gitarı yaratabilirdi.
Üçüncüsü, steril nötrinolar evrende antimadde bulunmadığını açıklamaya yardımcı olabilir. Erken evrende, steril nötrinolar plazmadan “lepton sayısı” olarak adlandırılan şeyi “çalmış” olabilir. Daha sonra lepton sayısının olmaması sıfır olmayan bir baryon sayısına dönüştürüldü. Baryonlar (protonlar gibi) ve antibaryonlar (antiprotonlar gibi) arasında ortaya çıkan asimetri, evrenin antimadde olmamasının nedeni olabilir.
“Merkezi galaktik kara deliklerin oluşumu ve subgalaktik ölçeklerdeki yapı, karanlık maddeyi hesaba katmak için steril nötrinoları tercih ediyor. Birkaç dolaylı kanıtın fikir birliği, uzun zamandır aranan karanlık madde parçacığının gerçekten de steril bir nötrino olabileceğine inanmaya yol açar ”diyor Peter Biermann
Orijinal Kaynak: Max Planck Topluluğu
