Karanlık maddenin en aydınlık görüntüsü



Görünmez ve belirlenemez bir maddeyi izlemek oldukça zorlu bir süreç olsa da astronomlar onlarca yıldır bunun üzerinde çalışıyorlar. Meydana getirilen bu yeni haritanın, karanlık enerji gibi evrendeki diğer gizemli oluşumlara ve bunların evrenin erken döneminde ne gibi rol oynamış olabileceklerine ilişkin ipuçları sunması bekleniyor.

NASA’ya bağlı JPL Laboratuvarı’nda görevli olan Dan Coe başkanlığındaki ekip, Hubble uzay teleskobunun gözlerini ve ileri düzey kamera sistemini bu defa 2,2 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan Abell 1689 gökada kümesine çevirmiş.

Dev kümenin büyük kısmı karanlık maddeden gelen çekim gücü, arkasındaki gökadalardan gelen ışığı bükerek güçlendiren kozmik bir büyüteç gibi işlev görüyor. Çekimsel mercekleme olarak adlandırılan bu etki, gökadaların çarpık, puslu ve oldukça büyütülmüş görüntülerinin elde edilebilmesini sağlıyor. Astronomlar, bu bozuk görüntülerin üzerinde çalışarak, küme içinde bulunan karanlık madde miktarını tahmin etmişler. Eğer kümenin çekim gücü sadece görünebilir gökadalardan geliyor olsaydı, mercekleme nedeniyle oluşan bozulmaların en az seviyede olacağı biliniyor.

Ekibin bulgularına göre gökada kümeleri tahmin edildiğinden çok daha önceleri, karanlık madde bunların büyümelerini engellemeden meydana gelmiş olabilir. Karanlık madde, gökadaların arasındaki uzay boşluğunu esneterek bunları birbirlerinden uzaklaştırır ve böylece gökada kümelerinin oluşumunu ve büyümesini baskılar. Astronomların da bu mücadeleyi ölçmelerinin tek yolu kümeler içindeki karanlık maddeyi haritalamaktan geçiyor.

Coe, çarpık görüntülerin adeta büyük bir bulmaca olduğunu söylüyor, “Arkasındaki tüm gökadaları merceklediği için ilk kez Abell 1689’un kütle dağılımını oluşturmayı başardık. Bu bilgi sayesinde de kümenin daha önce mümkün olmadığı kadar yüksek çözünürlüklü bir haritasını elde ettik.”

Ekip, yüksek çözünürlüklü kütle haritasına göre Abell 1689’un çekirdeğinin, bu büyüklükteki bir kümeden beklenene göre karanlık madde açısından çok daha yoğun olduğunu saptadı. Bu da büyümeye yönelik olarak geliştirilen önceki bilgisayar benzetimleriyle tam bir uyum gösteriyor. Coe, galaksi kümelerinin bilinenden milyarlarca yıl önce oluşmaya başlamış olmaları gerektiğini ve bugün görülen sayıya ancak bu şekilde ulaşabileceklerini söylüyor, “Başlangıçta evren çok daha küçüktü ve karanlık madde açısından yoğundu. Abell 1689 da bu yoğunluktan iyi beslenmiş ve bunu bugün gözlediğimiz yetişkin yaşamına taşımış olmalı.” 

Astronomlar, karanlık enerjinin muhtemel etkilerini teyit etmek amacıyla farklı kümeler üzerinde çalışmaya ihtiyaç duyuyorlar. Hubble’ın devasa gökada kümeleri üzerinde yürüteceği yeni programı şimdiden belli oldu bile. Önümüzdeki üç yıllık süre içinde toplam 25 küme bu şekilde analiz edilecek. Bu 25 küme geniş miktarda sıcak gaz içermekte olduklarını gösteren güçlü X-ışını emisyonlarına dayanılarak seçilmiş durumda. Bu da onların kütlesel açıdan oldukça yoğun olduklarına dair bir işaret.