Evrendeki normal maddeden daha karanlık madde var ve normalde hepsi galaksilerde karışıyor. Dev gökada kümeleri arasındaki bir çarpışmada, kümelerdeki sıcak gaz bulutları birbirlerinden geçerken sürtünme ile karşılaşır ve onları yıldızlardan ayırır. Karanlık madde de bu sürtünmeden etkilenmediği için gökbilimciler yerçekiminin normal madde üzerindeki etkisini hesaplayabildiler.
Karanlık madde ve normal madde, iki büyük gökada kümesinin muazzam çarpışmasıyla birbirinden ayrıldı. NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevi'ni ve diğer teleskopları kullanan keşif, karanlık maddenin varlığına dair doğrudan kanıt sağlar.
Harvard-Smithsonian Astrofizik Astrofizik Merkezi'nden ekip üyesi Maxim Markevitch, “Bu, bildiğimiz Big Bang'in yanı sıra en enerjik kozmik olaydır,” dedi.
Bu gözlemler henüz evrendeki maddenin çoğunun karanlık olduğuna dair en güçlü kanıtları sunmaktadır. Karanlık madde için önemli kanıtlara rağmen, bazı bilim adamları, galaksiler arası ölçeklerde Newton ve Einstein tarafından tahmin edilenden daha güçlü olduğu yerçekimi için alternatif teoriler önerdi ve karanlık madde ihtiyacını ortadan kaldırdı. Ancak, bu teoriler bu çarpışmanın gözlenen etkilerini açıklayamaz.
Tucson'daki Arizona Üniversitesi'nden Doug Clowe ve araştırmanın lideri, “Karanlık şeylerin hakim olduğu bir evren saçma görünüyor, bu yüzden düşüncemizde herhangi bir temel kusur olup olmadığını test etmek istedik. “Bu sonuçlar karanlık maddenin var olduğunun doğrudan kanıtıdır.”
Galaksi kümelerinde, yıldızları, gezegenleri ve Dünya'daki her şeyi oluşturan atomlar gibi normal madde öncelikle sıcak gaz ve yıldızlar şeklindedir. Galaksiler arasındaki sıcak gazın kütlesi, tüm galaksilerdeki yıldızların kütlesinden çok daha fazladır. Bu normal madde, kümede daha da büyük bir karanlık maddenin kütlesinin yerçekimi ile bağlıdır. Görünmez olan ve sadece yerçekimi ile tespit edilebilen karanlık madde olmasaydı, hızlı hareket eden galaksiler ve sıcak gaz hızla ayrılacaktı.
Ekibe, galaksi kümesi 1E0657-56'yı gözlemlemek için Chandra teleskopunda 100 saatten fazla süre verildi. Küme, mermi kümesi olarak da bilinir, çünkü yüz milyon derece gazın muhteşem kurşun şeklinde bir bulutu içerir. X-ışını görüntüsü, mermi şeklinin, daha küçük bir kümenin daha büyük bir kümenin yüksek hızlı çarpışmasıyla üretilen bir rüzgardan kaynaklandığını gösterir.
Chandra gözlemine ek olarak, Hubble Uzay Teleskobu, Avrupa Güney Gözlemevi'nin Çok Büyük Teleskopu ve Magellan optik teleskopları, kütlenin kümelerdeki yerini belirlemek için kullanıldı. Bu, kümelerden gelen yerçekiminin, Einstein'ın genel görelilik teorisinin öngördüğü gibi arka plan galaksilerinden ışığı bozduğu yerçekimi merceğinin etkisini ölçerek yapıldı.
Bu çarpışmadaki sıcak gaz, hava direncine benzer bir çekme kuvveti ile yavaşlatıldı. Aksine, karanlık madde etki tarafından yavaşlatılmamıştır, çünkü yerçekimi dışında kendisiyle veya gazla doğrudan etkileşime girmez. Bu, verilerde görülen karanlık ve normal maddenin ayrılmasını sağlamıştır. Sıcak gaz, alternatif yerçekimi teorilerinin önerdiği gibi, kümelerdeki en büyük bileşen olsaydı, böyle bir ayrım görülmezdi. Bunun yerine, karanlık madde gereklidir.
Chicago Üniversitesi'nden bir kozmolog olan Sean Carroll, çalışmaya katılmayan “Bu, gelecekteki teorilerin hesaba katılması gereken sonuç türüdür” dedi. ”Karanlık maddenin gerçek doğasını anlamak için ilerlerken, bu yeni sonucun göz ardı edilmesi imkansız olacaktır.”
Bu sonuç aynı zamanda bilim insanlarına Dünya'da ve güneş sisteminde tanıdık olan Newton yerçekiminin de büyük gökada kümelerinin ölçekleri üzerinde çalıştığına dair daha fazla güven veriyor.
“Yerçekimi hakkındaki bu boşlukları kapattık ve bu görünmez meseleyi görmeye her zamankinden daha yakın olduk,” dedi Clowe.
Bu sonuçlar The Astrophysical Journal Letters dergisinin yeni sayısında yayınlanmaktadır. NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi, Huntsville, Ala., Ajansın Bilim Misyon Müdürlüğü için Chandra programını yönetiyor. Smithsonian Astrofizik Gözlemevi, Chandra X-ray Merkezi, Cambridge, Mass'tan bilim ve uçuş operasyonlarını kontrol eder.
Orijinal Kaynak: Chandra Haber Bülteni
