Hubble’dan gelen görüntülerde soluk yıldız ışığı karanlık maddenin dağılımını gösteriyor
NASA / ESA Hubble Uzay Teleskopu tarafından Frontier Fields programının bir parçası olarak bir galaksi kümesi olan Abell S1063 gözlendi. Kümenin büyük kütlesi – hem baryonik hem de karanlık madde içeren – kozmik mercek camı olarak işlev görmekte ve arkasındaki nesneleri deforme etmektedir. Geçmişte gökbilimciler, galaksi kümelerindeki karanlık maddenin dağılımını hesaplamak için bu çekimsel mercek efekti kullandılar. / NASA, ESA ve M. Montes (Yeni Güney Galler Üniversitesi, Sidney, Avustralya)
NASA / ESA Hubble Uzay Teleskobu’ndan gelen verileri kullanan gökbilimciler, galaksi kümelerindeki karanlık maddeleri tespit etmek için devrim niteliğinde bir yöntem kullandılar. Yöntem, gökbilimcilerin karanlık maddenin dağılımını, bugüne kadar kullanılan diğer yöntemlerden daha doğru bir şekilde “görmelerini” sağlamakta ve muhtemelen karanlık maddenin nihai doğasını keşfetmek için kullanılabilmektedir. Sonuçlar, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde yayınlandı.
Son yıllarda, gökbilimciler, evrendeki maddenin çoğunu oluşturan gizemli maddenin gerçek doğasını anlamaya ve evrendeki dağılımını haritalandırmaya çalıştılar. Şimdilerde Avustralya ve İspanya’dan iki gökbilimci, NASA / ESA Hubble Uzay Teleskobu’nun Frontier Fields programındaki verileri karanlık maddenin dağılımını doğru bir şekilde incelemek için kullandılar.
Çalışmanın başyazarı Mireia Montes (Yeni Güney Galler Üniversitesi, Avustralya) şu açıklamaları yaptı: “Karanlık maddeyi görmenin bir yolunu keşfettik. Galaksideki kümelerindeki soluk ışığın, iç ışığın ve karanlık maddenin dağılımını nasıl belirleyeceğimizi bulduk.”
İç ışık, galaksiler arasındaki etkileşimlerin bir yan ürünüdür. Bu etkileşimler sırasında, tek tek yıldızlar galaksilerinden çıkar ve küme içinde serbestçe süzülür. Galaksilerinden kurtulduktan sonra, kümelenme kütlesinin yığıldığı, çoğunlukla karanlık maddenin bulunduğu yerlere gelirler.
Montes “Şu andaki teknolojimizin çalışmamıza izin verdiği ölçüde, bu yıldızlar karanlık maddeyle aynı bir dağılıma sahiptir” diyor. Hem karanlık madde hem de izole yıldız, çarpışmayan bileşenler olarak işlev görür. Bunlar kümenin kendisinin çekim potansiyelini takip eder. Çalışma, küme ışığının, karanlık madde ile aynı seviyede olduğunu gösterdi; dağılımın tespitinde kullanılan yöntem, şimdiye kadar kullanılan, parlak izlerin incelenmesine dayanan diğer yöntemlerden daha doğru bir şekilde işe yarıyor.
Bu yöntem ayrıca yerçekimsel mercek kullanmanın daha karmaşık yönteminden daha etkilidir. İkincisi hem doğru lens oluşturma ve hem de zaman alıcı spektroskopik işlemler gerektirse de, Montes tarafından sunulan yöntem sadece derin görüntülemeyi esas almaktadır. Bu, yeni yöntemle aynı gözlem süresinde daha fazla küme üzerinde çalışılabileceği anlamına gelir.
Çalışmanın sonuçları, karanlık maddenin nihai doğasını keşfetme olasılığını ortaya koymaktadır. Çalışmanın ortak yazarı Ignacio Trujillo (İspanya Astrofísica de Canarias, İspanya) şu hususun altını çiziyor: “Eğer karanlık madde kendi kendine etkileşime giriyorsa, bunu, bu çok soluk yıldız ışıltısına kıyasla, karanlık madde dağılımında küçük ayrıntılar olarak algılayabiliriz.” Şu anda, karanlık madde hakkında bilinen tek şey, normal madde ile yerçekimsel olarak etkileşime girdiği, ancak başka bir şekilde görünmediğidir. Kendi kendine etkileşime girdiğini bulmak için niteliğinde önemli kısıtlamalar olacaktır.
Şimdilik Montes ve Trujillo, yöntemlerinin doğru olup olmadığını görmek için orijinal altı kümeden daha fazlasını araştırmayı planlıyor. Yöntemlerinin bir başka önemli testi, veri setine eklemek ve bulgularını doğrulamak için diğer araştırma ekipleri tarafından ek galaksi kümelerinin gözlemlenmesi ve analizi olacaktır.
Ekip, uzak evrendeki soluk küme içi ışığı daha da çözebilecek daha hassas araçlara sahip olan NASA / ESA / CSA James Webb Uzay Teleskopu gibi gelecekteki uzay tabanlı teleskopları kullanarak aynı tekniklerin uygulanmasını dört gözle bekliyorlar.
Ignacio Trujillo “Önümüzdeki yıllarda yüzlerce galaksi kümesini inceleyerek araştırmamız gereken heyecan verici olanaklar var” diyerek sözlerine son veriyor.
Çeviren: Bünyamin TAN