Washington Üniversitesi’nden yapılan yeni bir çalışma, gökbilimciler için karanlık madde arayışında daha dikkatli ve potansiyel olarak daha güçlü bir yöntem sunuyor. Araştırma, yıldız akıntılarında görülen bazı tuhaf özelliklerin aslında karanlık maddenin değil, galaksinin kendisinin oluşturabileceğini gösteriyor.
Bu bulgu, bilim insanlarının gerçek karanlık madde işaretlerini yanıltıcı sinyallerden ayırmalarına yardımcı olabilir.
Samanyolu Galaksimiz, uzaktan bakıldığında çoğunlukla yıldızların geniş bir dönen disk şeklinde yoğunlaştığı nispeten düzenli bir yapıya sahip gibi görünür. Ancak galaksinin etrafındaki bölge çok daha karmaşıktır. Burada bulunan en ilginç yapılardan bazıları, bir galaksinin yörüngesinde dönen uzun ve dar yıldız kümelerinden oluşan yıldız akıntılarındır.
Bir yıldız akıntısı, bir grup yıldızın (örneğin, bir yıldız kümesi veya küçük bir uydu galaksisi) daha büyük bir galaksinin çekim kuvveti tarafından yakalandığında oluşabilir. Zamanla, daha büyük galaksinin yerçekimi, yıldız grubunu uzatır ve onu uzun bir akıntıya dönüştürür.
Gökbilimciler bu akıntıları özellikle ilgi çekici bulurlar çünkü etraflarındaki yerçekimi ortamının hassas göstergeleri gibi davranırlar. Hatta nispeten küçük değişiklikler bile, şekillerinde görünür izler bırakabilir.
Bu durum, bilim insanlarının yıldız akıntılarını potansiyel olarak karanlık madde dedektörleri olarak değerlendirmelerine yol açmıştır.
Önde gelen bir fikir, karanlık maddenin küçük yoğunlaşmalarının (subhalolar), Samanyolu’nun içinden geçerken yıldız akıntılarını bozabileceği yönündedir. Karanlık madde kümesi bir yıldız akıntısının yakınından geçseydi, yerçekimi potansiyel olarak akıntıda bir boşluk, kıvrım, bükülme veya başka bir bozukluğa neden olabilirdi.
İlk bakışta, bu ideal bir yöntem gibi görünmektedir: doğrudan gözlemlenemeyen bir şeyi bulmak için, bıraktığı yerçekimi izlerini arayın.
Ancak bir sorun vardır. Eğer karanlık maddenin dışında başka bir şey de aynı “izleri” oluşturabiliyorsa ne olur? İşte Washington Üniversitesi’ndeki araştırmacıların yanıtlamaya çalıştığı sorudur.
“Karanlık madde, evrendeki kütlenin çoğunu oluşturur ve galaksilerin büyüdüğü iskeleti oluşturur, ancak bu şeyin ne olduğunu hala bilmiyoruz” dedi, UW astronomi profesörü olan ortak yazar Nora Shipp. “Samanyolu, bunu anlamak için sahip olduğumuz en iyi laboratuvarlardan biridir ve yıldız akıntıları içindeki en keskin araçlardan biridir.”
Araştırmacılar daha sonra yaklaşık 15.000 simüle edilmiş yıldız akıntısını galaksilerle doldurdu ve bu sanal sistemlerin beş milyar yıl boyunca evrimleşmesine izin verdiler.
Sonuçlar şaşırtıcıydı. Karanlık madde subhaloları olmadan bile, simüle edilen akıntıların çoğunluğunda düzensiz yapılar gelişti.
Araştırmacılar kıvrımlar, dalgalanmalar, bükülmeler, boşluklar, dallar, çıkıntılar ve kümeler gözlemledi. Bazı akıntılar tamamen ana galaksinin yerçekimi ortamı tarafından bozulmuştu.
Bu çalışma, karanlık madde kümeliklerinin aksine, yıldız akıntılarını şekillendirmede ana galaksinin rolünü anlamaya yönelik bir çaba olarak tasarlandı. Araştırmacılar, karanlık madde kümelikleri içermeyen dört Samanyolu büyüklüğündeki galaksiye yerleştirdiler ve yaklaşık 15.000 yıldız akıntısıyla doldurdular. Beş milyar simüle edilmiş yılın ardından, ekip neredeyse her bir yıldız akıntısında düzensizlikler gözlemledi.
“Simülasyonlarımızda, ana galaksiler aynı türde düzensizliklere neden oldu ve bu da gerçek yıldız akıntıları olarak gördüğümüz şeylerle aynıydı” dedi, UW’deki astronomi alanında doktora yapan baş yazar Arpit Arora. “Şimdi ana galaksinin ne yaptığına dair bir fikir edindik, karanlık maddenin sorumlu olduğu kısmı izole etmeye başlayabiliriz.”
Düzensizliklerin nedeni, galaksilerin kendisindeki yapıydı. Her simüle edilmiş galakside, yıldızlar diskin üzerinde biraz düzensiz dağılmıştı ve bu da bizim gibi gerçek bir galaksinin bileşimini taklit eden daha yoğun ve daha az yoğun alanlar yaratıyordu. Simüle edilmiş yıldız akıntıları, uzayın daha yoğun bölgelerinden geçerken, düzensiz yerçekimi ortamı tarafından bükülüp yırtılıyordu.
Arora, ana galaksilerin akıntılar üzerinde bazı düzensizliklere neden olacağını bekliyordu, ancak sayısı onu şaşırtmıştı.
“Neredeyse tüm akıntıların bir tür yapısal varyasyona sahip olduğunu gördük” dedi Arora. “Bu nedenle, akıntıların doğal olarak ince ve pürüzsüz olduğu fikri aslında doğru olmayabilir.”
Bu Gelişmeyi Toplulukta Değerlendirin
Haber hakkındaki düşüncelerinizi, donanım deneyimlerinizi ve teknik sorularınızı topluluk üyeleriyle anlık olarak tartışın.
Bir yanıt yazın