Evrendeki kayıp maddenin yarısı bulundu
Bilim insanları, kozmik ağ içindeki galaksi kümelerini birbirine bağlayan, “Whim”ler olarak bilinen gaz filamentleri ve katmanları hakkında dolaylı kanıtlar keşfettiler. Araştırmacılar, ılık-sıcak arası galaktik ortamın diğer adıyla ‘Whim’in, kozmik mikrodalga zemininde koyu renk bir çizgi halinde görünmesi gerektiğini ifade ediyorlar.
* The Guardian
Bu mesele, kozmolojinin (evrenbilim) en şaşırtıcı sorunlarından biridir: Evrendeki bilinen maddenin yüzde 90 kadarının ortadan kaybolmuş olduğu düşünülüyor.
Şimdi gökbilimciler, uzun zamandır devam eden bir paradoksu çözebilecek bir keşif esnasında, ilk defa bu eksik içeriğin yaklaşık yarısını tespit edebildiler.
Bu gizemli bilmece, ilk olarak Büyük Patlama’dan kalan radyasyon ölçümleri sırasında ortaya çıkmıştı: Bu sayede bilim insanları evrende bulunan toplam madde miktarını ve bu maddelerin hangi hallerde bulunduğunu hesaplamışlardı. Bu veriler, evrendeki kütlenin yaklaşık yüzde 5'inin sıradan madde formunda bulunduğunu, geri kalanının ise karanlık madde ve karanlık enerjiden oluştuğunu gösteriyordu.
‘KAYIP MADDE’ NEREDE?
Karanlık madde henüz doğrudan gözlemlenebilmiş değil ve karanlık enerjinin doğası neredeyse tamamen bilgimiz dışında; ancak sıradan maddenin yüzde 5'ini izlemek bile beklenenden çok daha karmaşık bir iş. Bilim insanları, gökyüzündeki tüm gözlemlenebilir nesneleri (yıldızlar, gezegenler, galaksiler vb.) hesapladığında, mevcut miktarın, evrende bulunması gerekenin yalnızca onda biri ile beşte biri arasında olduğu görülüyor.
‘BARYON PROBLEMİ’NE DAİR BULGULAR
Aradaki bu kütlesel fark “eksik baryon problemi” adıyla bilinir ve ‘baryonlar’, protonlar ve nötronlar gibi sıradan atom altı parçacıklardan biridir.
Londra Üniversitesi Koleji'nde astrofizik profesörü olan Richard Ellis şunları söylüyor: “İnsanlar büyük bir kütle eksiği olduğu konusunda hemfikirler; ancak bunun nerede olduğunu sorusu henüz yanıt bekliyor.”
Evren genelindeki galaksilerin dağılımı, ağ benzeri bir model izler ve bilim insanlarının tahminlerine göre; eksik baryonlar, kozmik ağ içindeki galaksi kümelerini birbirine bağlayan dağılmış gaz halindeki filamentlerde ve katmanlarda yüzüyor olabilir.
Teorik hesaplamalar, ılık-sıcak galaksiler arası ortam ya da ‘Whim’ olarak bilinen bu gaz halindeki ipliklerin yaklaşık bir milyon santigrat derece civarında bir sıcaklıkta olması gerektiğini ortaya koyuyor. Bu sıcaklıktaki bir gaz buharı, sıradan teleskoplar tarafından Dünya'dan görülebilecek X ışınlarını yaymak için çok soğuk; fakat içinden geçen ışığın önemli bir miktarını emecek kadar da sıcak olabilir.
Ellis, “Sorun şu ki, bunlar, göremediğimiz olağandışı bir sıcaklık sisteminde bulunuyorlar,” diyor.
Biri Edinburgh Üniversitesi’nde, diğeri Orsay-Fransa'da Uzay Astrofizik Enstitüsü’nde olmak üzere iki ayrı araştırma ekibi, ‘Whim’ hakkında oldukça etkileyici dolaylı kanıtlar buldu. Her iki ekip de radyasyonun sıcak bir gaz içinden geçerken dağılıyor olduğu gerçeğine güveniyordu: Bu da Whim’in kozmik mikrodalga arka planında soluk bir çizgi olarak görünmesi gerektiği anlamına geliyor.
Bilim insanları Planck Uzay Gözlemevi tarafından yapılan kozmik arka plan radyasyonu ve Sloane Digital Sky Survey (SDSS) sistemi tarafından oluşturulan kozmik ağın oldukça ayrıntılı bir üç boyutlu haritası üzerinde kapsamlı gözlemlerde bulundular. Oluşturdukları teoriye göre; eğer, galaksi kümelerini birbirine bağlayan gaz iplikçikleri mevcutsa, bunların Planck verilerinde görünmesi gerekir.
HESAPLAMALAR TUTARLI GÖRÜNÜYOR
Edinburgh ekibinin bulgularına göre; galaksiler arasındaki bölgelerin, bunları çevreleyen alanlardan yaklaşık olarak altı kat daha fazla yoğunluğa sahip oldukları görülüyordu ve toplamda, bu gaz halindeki iplikçikler evrendeki sıradan maddenin yaklaşık % 30’unu oluşturuyor olabilirdi. Fransız ekiplerinin hesaplamaları bunun biraz altında çıksa da rakamlar oldukça tutarlı görünüyor.
Her iki projenin de içinde yer almayan Ellis, bulguları “heyecan verici” olarak nitelendiriyor. “Bu iki araştırma daha önce çok belirgin bir şekilde tartışılmıştı ve insanlar oldukça heyecanlı,” diye ekliyor, “Whim orada bir yerlerde olmalı.”
İlk ölçümler halen evrendeki sıradan maddelere bir açıklık getirebilmiş değil ve bazıları, kalan bölümün kara delikler veya karanlık yıldızlar gibi henüz gözlemlenmemiş egzotik nesnelerden oluşabileceğine inanıyor. Öte yandan evrenbilimciler, evrenin daha fazlasını oluşturan karanlık maddenin doğasını da henüz tam anlamıyla keşfedebilmiş değiller.
* Yazının aslı The Guardian'da yayınlanmıştır. (Çeviren: Elçin Kafalı)