Samanyolu’nun merkezinde, güçlü gama ışınlarının yaydığı gizemli bir parıltı gökyüzünde dikkat çekiyor. Normalde bu tür radyasyonlar, süpernova kalıntıları ya da hızlı dönen yıldızlar gibi yüksek enerjili kaynaklardan gelir. Ancak NASA’nın 2008’de fırlatılan Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu, bu olağandışı ışımayı tespit ettiğinden beri bilim insanları tek bir soruya odaklandı; Bu ışık nereden geliyor?
Bazı gökbilimciler, bu parıltının kaynağının pulsarlar yani ömrünü tamamlamış yıldızların dönen kalıntıları olduğunu düşünüyor. Diğerleri ise çok daha radikal bir açıklamaya işaret ediyor: karanlık maddenin çarpışan parçacıkları.
Pulsarlar mı, karanlık madde mi?
Yıllardır yapılan çalışmalar her iki ihtimali de destekledi. Ancak karanlık madde teorisinin önünde bir engel vardı. Gama ışını parıltısı, galaksimizin merkezindeki “galaktik çıkıntı” (bulge) adı verilen, yaşlı yıldızlarla dolu bölgenin şekline uyuyordu. Bu da, parıltının kaynağının bu yıldız kalıntıları olabileceğini düşündürüyordu.
Karanlık madde kaynaklı olsaydı, ışımanın daha küresel bir form alması beklenirdi. Ancak bugüne kadar bu ışımayı açıklayacak sayıda pulsar gözlemlenemedi.
Şimdi ise Johns Hopkins Üniversitesi’nden Prof. Joseph Silk ve ekibinin yürüttüğü yeni bir araştırma, karanlık madde lehine yeni kanıtlar sundu. Ekip, süper bilgisayarlarla yapılan simülasyonlarda karanlık maddenin dağılımını modelledi ve ilk kez, bu dağılımın da tıpkı galaktik çıkıntı gibi yumurta biçiminde sıkışmış bir forma sahip olabileceğini gösterdi.
Karanlık maddenin peşindeki uzun yolculuk
Karanlık maddenin varlığı ilk kez 1930’larda İsviçreli gökbilimci Fritz Zwicky tarafından ortaya atıldı. 1970’lerde Amerikalı astronomlar Vera Rubin ve W. Kent Ford, spiral galaksilerin kenarlarındaki yıldızların çok hızlı döndüğünü, görünen madde ve yerçekiminin bunu açıklayamadığını fark etti. Bu da evrende büyük miktarda “görünmeyen” bir maddenin var olduğunu gösterdi.
Bugüne dek kimse bu maddeyi doğrudan gözlemleyemedi; bu yüzden adı “karanlık madde” olarak kaldı.
WIMP’lerin izi: Zayıf etkileşimli ağır parçacıklar
Bilim insanları karanlık maddenin ne olabileceğine dair birçok hipotez geliştirdi. Bunlar arasında ilkel kara delik kalıntıları ya da henüz keşfedilmemiş türde parçacıklar bulunuyor. En güçlü adaylardan biri ise WIMP adı verilen “Zayıf etkileşimli ağır parçacıklar”.
Bu parçacıklar ışığı emmez, normal maddeyle neredeyse hiç etkileşmez fakat iki WIMP birbiriyle çarpıştığında yok olur ve gama ışını üretir tıpkı Fermi teleskobunun tespit ettiği gizemli parıltı gibi.
Bu teori doğrultusunda ABD’nin Güney Dakota eyaletinde yer alan LZ Karanlık Madde Deneyi gibi dev yer altı dedektörleri inşa edildi. Bilim insanları bu deneylerde WIMP’leri doğrudan gözlemlemeye çalışıyor.
Teorinin doğrulanması için ise gözler yeni nesil bir gözlemevine çevrilmiş durumda:
Cherenkov Teleskop Dizisi Gözlemevi (CTAO). Şili ve İspanya’da kurulum aşamasında olan teleskop sistemi, 2027’de gözlemlerine başlayacak. CTAO, Fermi’den çok daha yüksek çözünürlükte gama ışınlarını yakalayabilecek.
Eğer CTAO, bu gama ışınlarının karanlık madde çarpışmalarından geldiğini doğrularsa, bu evrenin temel sırlarından birinin çözülmesi anlamına gelecek.
Kaynak: Gazete Oksijen
