Kavli IPMU (Institute for the Physics and Mathematics of the Universe) 'daki araştırmacılar ve çalışma arkadaşları; gökada kümelerinden çok daha geniş bir alana yayılan kütleçekimsel gelgit kuvveti gibi çevresel etkiler göz önüne alındığında , gökada çevresindeki karanlık madde hâlelerinin evrimini ve dağılımını açıklamanın daha öncelikli olduğunu ortaya koydu. Teori ve simülasyonlar arasında yapılan detaylı bir eşleşme ve karşılaştırma metodu ile bu çalışma mümkün hale geldi. Physical Review D'de yayımlanan çalışma, evren temel fiziğinin daha iyi anlaşılmasını sağlıyor.
Kozmik yapının oluşmasıyla ilgili standart senaryoda, sıradan maddeden (atomlar vb.) beş kat daha fazla evrenin enerji bütçesine katkıda bulunan karanlık madde, kalabalık bölge oluşturmak üzere çekimsel olarak "karanlık madde hâlesi" denen yapıyı oluşturmak üzere bir araya gelir. Daha sonra, bu karanlık madde hâleleri atomik gazları çekerek, yıldızları ve gökadaları oluşturur. Bu yüzden gözlemlenen üç-boyutlu bir gökada haritasından kozmolojik bilgi çıkarabilmek için kozmik tarih boyunca karanlık madde hâlelerinin kütleçekimsel evrim doğrultusunda nasıl kümelendiğini anlayabilmek çok önemli. Bu konuya "hâle sapması problemi" adı veriliyor.
Şu ana kadar hâle sapmasını teorik olarak açıklayan çalışmaların hiç biri, iyi simülasyon sonuçlarına ulaşamadı. Bu çalışma ile matematiksel simetri tartışması ile yürütülen önceki çalışmaların üstüne çıkıldı ve gerçekten işe yaradı.
Çalışmanın yazarları, simülasyonlarda hâle sapmasını açıklayabilmek için, kütleçekimsel gelgit kuvveti gibi çevresel etmenlerden kaynaklanan yüksek mertebeden yerel olmayan terimlerin (İng. higher-order nonlocal terms) hesaba katılması gerektiğini gösterdiler. Ayrıca etkinin büyüklüğünün, basit bir teorik öngörü ile tamamen uyuşuyor olduğunu da gösterdiler.
Çalışma, karanlık madde hâlesi yayılımlarının, yüksek-sıralı bölgelerin doğru bir şekilde hesaba katılmasıyla çok daha kolay tahmin edilebilir olduğu sonucuna ulaştı. Hatta yenilenmiş model, BOSS projesi dahilinde veri analizlerine direk olarak uygulandı bile. Bu çalışma kesinlikle karanlık madde doğası ve nötrino kütlesi ölçümlerini çok öteye taşıyor ve böylece evrenin temel fiziğinin de daha kolay anlaşılabilmesini sağlıyor.
Referans: Saito, Tobias Baldauf, Zvonimir Vlah, Uroš Seljak, Teppei Okumura, Patrick McDonald. Understanding higher-order nonlocal halo bias at large scales by combining the power spectrum with the bispectrum. Physical Review D, 2014; 90 (12) DOI: 10.1103/PhysRevD.90.123522
Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.Destek Ol