Bilim İnsanları Evrende Şimdiye Kadar Gözlenen En Erken Karanlık Maddeye Işık Tuttu

Karanlık madde hakkında bildiğimiz çok az şey, çevredeki galaksilerin parıltısına dayanan hesaplamalardan geliyor. Ancak ne kadar uzağa bakarsak, yıldız ışığı o kadar söner ve bu en gizemli kuvvetlerin ince etkisini görmeyi zorlaştırır.


SPK'nın galaksi lensi


Şimdi Japonya ve ABD'den gökbilimciler arasındaki bir işbirliği, karanlık maddenin gölgeli kütlelerinin kozmosun arka plan parıltısını nasıl bozduğunu inceleyerek uzaktaki karanlığa ışık tutmanın farklı bir yolunu buldu.


Hareket halindeki bir arabadan düşen fotoğraflar gibi, Evrenimizin tüm tarihi uzayın uçsuz bucaksızlığına yayılmıştır. Bir dizi dönüm noktası anını görmek için tek yapmamız gereken otoyolun aşağısına bakmaya devam etmek.


Ne yazık ki, her şeyin giderek artan genişlemesi, yıldız ışığı paletlerini enerjileri tükenene kadar esneterek, bize parlayan korlardan biraz daha fazlası gibi görünene kadar bu eski anlık görüntülere karşı nazik olmadı.


Onları oldukları gibi göremememiz çok yazık...


Bunlar, sadece, bize doğası hakkında bir şeyler söyleyen herhangi bir bilgi yaymadığı için karanlık madde olarak adlandırılıyor. Bir nötrinodan farklı olarak, birkaç özelliği olan bir tür parçacık benzeri kütle olması muhtemeldir. Uzay ve zamanın şekillenmesi hakkında yanlış anladığımız bir şeyin yansıması olma ihtimali var.


Kısacası, bu olgunun mevcut fiziğe nerede uyduğu konusunda hala somut bir teorimiz yok. Bu yüzden, bu süper eski karanlık madde halelerinin neye benzediğine dair kesin bir ölçüm elde etmek, en azından zaman içinde değişip değişmediklerini bize söyleyebilir.


Soluk ışıklarını ölçerek toplam kütlelerini -hem görünmez hem de parlayan- tahmin edemeyiz. Ancak toplu kütlelerinin çevrelerindeki uzaydan geçen yıldız ışığını çarpıtma şeklini kullanmak mümkündür.


Bu mercekleme tekniği, geçmişte yaklaşık 8 ila 10 milyar yıl önce görülen büyük gökada grupları için yeterince iyi çalışıyor. Yine de ne kadar geriyi görmek istersek, bozulmaları analiz etmek için arka planda o kadar az yıldız radyasyonu var.


Nagoya Üniversitesi astrofizikçisi Hironao Miyatake ve meslektaşlarına göre, kozmik mikrodalga arka plan (CMB) adı verilen, kullanabileceğimiz başka bir ışık kaynağı daha var .


SPK'yı yeni doğan kozmosun en eski fotoğrafı olarak düşünün. Evren yaklaşık 300.000 yaşındayken yayılan ışığın yankısı, şimdi zayıf bir radyasyon şeklinde uzaya nüfuz ediyor.


Bilim adamları, Evren'in evrimindeki ilk kritik aşamalarla ilgili her türlü hipotezi test etmek için bu arka plan uğultusunda ince desenler kullanırlar. Bununla birlikte, uzak galaksilerin ortalama kütlesini ve onları çevreleyen karanlık madde halelerinin dağılımını tahmin etmek için kullanmak bir ilkti…


Tokyo Üniversitesi'nden astrofizikçi Masami Ouchi, "Çılgınca bir fikirdi. Bunu yapabileceğimizi kimse tahmin etmedi fakat büyük bir uzak galaksi örneği hakkında bir konuşma yaptıktan sonra Hironao bana geldi ve SPK ile bu galaksilerin etrafındaki karanlık maddeye bakmanın mümkün olabileceğini söyledi." diyor.


Hironao ve meslektaşları, Lyman-break galaksileri adı verilen özel bir dizi uzak yıldız oluşturan nesneye odaklandı .


Hyper Suprime-Cam Subaru Stratejik Programı anketi aracılığıyla toplanan bu nesnelerden yaklaşık 1,5 milyonluk bir numuneyi kullanarak, Avrupa Uzay Ajansı'nın Planck uydusu tarafından görüldüğü gibi mikrodalga radyasyonundaki kalıpları analiz etmeye başladılar.


Sonuçlar, araştırmacılara geçmişte 12 milyar yıla yakın galaksiler için tipik bir hale kütlesi sağladı; bu, bugün eve daha yakın gördüğümüzden oldukça farklı bir çağ.


Standart kozmolojik teoriye göre, bu erken galaksilerin oluşumu, büyük ölçüde, maddenin kümelenmesini abartan uzaydaki dalgalanmalar tarafından belirlendi. İlginç bir şekilde, erken galaktik kütlelerin bu yeni bulguları, mevcut tercih edilen modellerin öngördüğünden daha düşük bir madde kümelenmesini yansıtıyor.


Miyatake, "Bulgumuz hala belirsiz fakat bu doğruysa, zamanda geriye gittiğinizde tüm modelin kusurlu olduğunu gösterir." diyor.


İlk galaksileri oluşturmak için taze elementlerin nasıl bir araya geldiğine dair mevcut modelleri yeniden gözden geçirmek, karanlık maddenin kökenlerini de açıklayabilecek boşlukları ortaya çıkarabilir.


Evrenin bebek fotoğrafları ne kadar soluk olsa da, nasıl geldiğimiz hakkında anlatacakları bir hikayeleri olduğu açık.


Kaynak: https://www.sciencealert.com/dark-matter-has-now-been-measured-in-some-of-the-universe-s-youngest-galaxies