Yaygın kozmolojik modellerimize göre, Karanlık Madde Evrendeki kütlenin yaklaşık %85'ini oluşturmaktadır.

Bu gizemli, görünmez kütleyi incelemek için devam eden çabalar doğrudan bir kanıt sağlamamış olsa da astrofizikçiler Karanlık Madde Haleleri, yerçekimi mercekleri ve Genel Göreliliğin büyük ölçekli kozmik yapılar üzerindeki etkisini gözlemleyerek etkisini ölçebilmişlerdir.

ESA'nın Euclid ve NASA'nın Nancy Grace Roman uzay teleskopları gibi yeni nesil görevlerin yardımıyla, Karanlık Madde daha uzun süre bir gizem olmayabilir!

Ve sonra böyle bir şey ortaya çıkıyor: Karanlık Maddenin çok az olduğu ya da hiç olmadığı görünen devasa bir galaksi! Instituto Astrofisica de Canarias (IAC) üyeleri tarafından yönetilen bir gökbilimci ekibinin NGC 1277'yi gözlemlerken fark ettiği şey tam olarak budur.

Perseus takımyıldızında 240 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan bu merceksi galaksi, Samanyolu'ndan birkaç kat daha büyüktür. Bu, mevcut kozmolojik modellerimiz için ciddi bir meydan okuma olan Karanlık Madde belirtileri göstermeyen büyük bir galaksinin ilk kez bulunmasıdır.

Araştırma, Universidad de La Laguna (ULL), IAC'de ekstragalaktik astronom ve Archæology of Thick discs (ArcThick) iş birliğinin lideri olan Sébastien Comerón tarafından yönetildi.

Kendisine Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, Ukrayna Ulusal Bilimler Akademisi, Instituto de Física de Partículas y del Cosmos (IPARCOS), Max Planck Astronomi Enstitüsü (MPA) ve birçok üniversiteden araştırmacılar katıldı. Bulgularını açıklayan makale kısa süre önce Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlandı.

Standart Kozmoloji Modeline -diğer adıyla Lambda Soğuk Karanlık Madde (ΛCDM) modeline- göre Karanlık Madde kozmosun oluşumunda ve evriminde içsel bir rol oynamıştır (ve hala oynamaktadır).

Teorik olarak, bu görünmez kütle Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra var oldu ve nötr hidrojen gazını dönen diskler halinde çeken haleler oluşturdu. Bu gaz giderek daha yoğun bulutların içine çekilerek ilk yıldızların ve galaksilerin oluşumunu tetiklemiştir.

Günümüzde DM, tüm büyük galaksilerin önemli bir bileşenidir ve dönme eğrileri, oluşturdukları mercekler ve çevrelerindeki yıldızlar ve galaksiler arası ortam (IGM) ile etkileşimlerinden anlaşılmaktadır.

Ancak ekip NGC 1277'nin kütle dağılımını ölçtüğünde, sadece yıldız dağılımını gözlemledi. Buradan, DM'nin gözlemlenen yarıçap içinde galaksinin kütlesinin %5'inden fazlasını açıklayamayacağı sonucuna vardılar -gözlemleri hiç DM olmayabileceğini göstermesine rağmen. Comerón'un yakın tarihli bir IAC basın bülteninde açıkladığı gibi:

"Bu sonuç, karanlık maddeyi içeren ve şu anda kabul gören kozmolojik modellerle uyuşmamaktadır. İlk galaksilerin nasıl oluştuğunu anlamamıza yardımcı olan kalıntı galaksilerin önemi, NGC 1277'yi bir integral alan spektrografı ile gözlemlemeye karar vermemizin nedeniydi. Spektrumlardan, galaksi içindeki kütle dağılımını yaklaşık 20.000 ışık yılı yarıçapına kadar hesaplamamızı sağlayan kinematik haritalar çıkardık."

Ancak bu açıklamaların hiçbiri ekip açısından tam anlamıyla tatmin edici değildir.

Ekip yakın gelecekte, La Palma adasındaki Roque de los Muchachos Gözlemevi'nde bulunan William Herschel Teleskobu (WHT) üzerindeki WHT Geliştirilmiş Alan Hızı Kaşifi (WEAVE) cihazıyla gözlemler yaparak gizemi daha da araştırmayı planlıyor.

WEAVE'in hız ölçümleri NGC 1277'de DM olmadığını doğrularsa, bu durum Modifiye Newton Dinamiği (MOND) gibi alternatif teoriler üzerinde ciddi şüphe yaratabilir. Dedi Trujillo:

"Gözlemler ile beklediğimiz arasındaki bu tutarsızlık bir bilmecedir ve hatta standart model için bir meydan okumadır. Belirli bir galaksideki karanlık madde kaybolabilse de değiştirilmiş bir yerçekimi yasası evrensel olmalıdır, istisnaları olamaz, bu nedenle karanlık madde içermeyen bir galaksi, karanlık maddeye bu tür alternatiflerin çürütülmesidir."

Bu gözlemler aynı zamanda galaksinin kabaca 17 milyar güneş kütlesi ya da Sagittarius A*'nın (Samanyolu'nun merkezindeki SMBH) 4,250 katı olan özellikle devasa Süper Kütleli Kara Deliğine (SMBH) de ışık tutabilir.

Bazı astronomlara göre kara delikler, Evren'in erken dönemlerinde DM Halolarının çökmesiyle oluşan DM'nin kaynağı olabilir. Ayrıca FAST J0139+4328 gibi neredeyse tamamen DM'den oluşan Karanlık Madde Galaksilerinin gizemi de var.

Euclid ve Nancy Grace Roman uzay teleskopları gibi yeni nesil görevler de Büyük Patlama'dan bu yana kozmosun genişlemesini inceleyerek yeni bilgiler sağlayacaktır. Bu gözlemler, Karanlık Maddenin (ve Karanlık Enerjinin) en büyük kozmik ölçekler üzerindeki etkisini ölçmeyi amaçlamaktadır.

Bu ve diğer çalışmaların sonuçları, ya gizemli görünmez bir kütlenin var olduğunu ya da yerçekimi anlayışımızın (Genel Görelilik tarafından tanımlandığı şekliyle) gözden geçirilmesi gerektiğini ortaya koyarak süregelen tartışmayı çözüme kavuşturacaktır.

 

Kaynak: https://www.sciencealert.com/