ESO - Avrupa Güney Gözlemevi (European Southern Observatory)

Karanlık Madde Teorilerine Sert Darbe?

Yeni bir araştırmaya göre Güneş’in etrafındaki bölgede gizemli karanlık maddenin izine rastlanmadı.

Samanyolundaki yıldızların hareketlerini inceleyen bugüne kadar yapılmış en hassas çalışmaya göre Güneş civarındaki oldukça geniş bir bölgede karanlık maddenin varlığına dair bir kanıt bulunamadı. En çok kabul gören teoriye göre Güneş komşuluğu, gizemli görünmez ve varlığı dolaylı olarak etki ettiği kütle-çekimsel kuvvetle algılanabilen karanlık madde ile dolu olmalıdır. Fakat Şili’li gökbilimcilerden oluşan ekibin yaptığı yeni bir çalışmada bu teorilerin gözlemsel gerçeklerle uyuşmadığı bulunmuştur. Bu, Dünya’dan doğrudan karanlık madde parçacıklarının algılanması için yapılan girişimlerin başarılı olamayacağı anlamına da gelebilir.

ESO'nun La Silla Gözlemevi'ndeki 2.2 metrelik MPG/ESO teleskobuyla birlikte başka teleskopları da kullanan ekip Güneş'ten 13 000 ışık-yılı uzaklıkta bulunan 400'den fazla yıldızın hareketini haritaladı. Bu yeni verilerle Güneş civarında önceki çalışmalardan dört kat daha geniş bir hacimdeki madde miktarı hesaplandı.

Ekibin lideri Christian Moni Bidin (Astronomi Bölümü, Concepción Üniversitesi, Şili), "Elde ettiğimiz kütle miktarı Güneş civarında gözlediğimiz şeylerle uyum içerisindedir: yıldızlar, toz ve gaz. Fakat bu olmasını beklediğimiz fazladan madde için başka bir yer bırakmamaktadır: karanlık madde! Hesaplamalarımız karanlık maddenin yaptığımız ölçümlerden net olarak ortaya çıkması gerektiğini göstermektedir. Fakat herhangi bir ize rastlamadık" diyor.

Karanlık madde görülemeyen bir maddedir; varlığı ancak etrafındaki maddelerle etkileşimiden anlaşılmaktadır. Evrendeki bu ek malzeme orijinal olarak Samanyolu'nun da içinde bulunduğu gökadaların dış kısımlarının neden çok hızlı döndüğünü açıklamak için önerilmişti, ancak şimdi karanlık madde gökadaların nasıl oluştuğu ve evrimleştiği ile ilgili teorilerinin önemli bir bileşenini teşkil etmektedir.

Bugün bu karanlık bileşenin Evrendeki kütlenin %80'ini oluşturduğu [1] , ne olduğunun anlaşılması için yapılan onca girişime ve hala ne olduğunun bilinmemesine rağmen geniş çevrelerce kabul görmüştür. Karanlık maddeyi algılamak için Dünya'daki laboratuvarlarda şimdiye kadar yapılan tüm çalışmalar başarısız olmuştur.

Çok sayıda yıldızın özellikle Samanyolu düzleminden uzak olanların hareketlerinin çok dikkatli ölçümünden, ekip ne kadar maddenin bulunduğunu tersten giderek elde etmeye çalıştı. [2] Hareketler ister yıldızlar gibi normal madde ister karanlık madde olsun, bütün maddenin ortak kütle-çekimsel etkileşiminin bir sonucudur.

Gökbilimcilerin gökadaların nasıl oluştuğu ve döndüklerine dair modelleri Samanyolu'nun bir karanlık madde halesiyle çevrelendiğini önermektedir. Bu halenin nasıl bir şekli olduğunu hassas olarak tahmin edemiyorlar ancak bu maddeden Güneş civarındaki bölgede önemli miktarda bulmayı bekliyorlar. Ancak çok düşük bir olasılıkla karanlık halenin alışılmadık bir şekli varsa — oldukça ince ve uzun — bu yeni çalışma ile tesbit edilemeyen karanlık maddeyi ortaya çıkarabilir. [3]

Yeni sonuçlar ayrıca bu gizemli maddeyi tesbit etmek için karanlık madde parçacıkları ve "normal" madde arasındaki nadir etkileşimleri ayırt ederek yeryüzünden tesbit etme girişimlerinin başarısız olacağı anlamına gelmektedir.

"Yeni sonuçlara rağmen, Samanyolu yalnızca görünür maddeyi hesaba katarak hesaplanandan kesinlikle çok daha hızlı dönüyor. O yüzden, eğer karanlık madde olmasını beklediğimiz yerde yoksa kayıp kütle problemine yeni bir çözüm geliştirilmelidir. Sonuçlarımız en son kabul edilen modellerle ters düşmektedir. Karanlık maddenin gizemi artık daha da artmıştır. ESA'nın Gaia görevi gibi gelecek tarama programları bu noktanın ötesine ilerlememizde kritik öneme sahip olacaktır." şeklinde sonuçlandırıyor Christian Moni Bidin.

Notlar:

[1] Güncel teorilere göre karanlık madde Evrendeki maddenin %83'ünü, normal madde ise %17'sini oluşturuyor. Ayrıca Evrende çok daha fazla miktarda karanlık enerji olduğu düşünülmektedir, ancak bunun Samanyolu içerisindeki yıldız hareketlerini etkilemesi beklenmemektedir.

[2] Gözlemler 2.2 metrelik MPG/ESO teleskobuna bağlı FEROS tayfçekeri, Leonhard Euler teleskobundaki Coralie aleti, Magellan II teleskobundaki MIKE aleti ve Irene du Pont teleskobundaki Echelle tayfçekeri kullanılarak yapılmıştır. İlk iki teleskop ESO'nun La Silla Gözlemevi'nde ve son ikisi Las Campanas Gözlemevi'nde bulunmaktadır. Her iki gözlemevi de Şili'dedir. Güney Galaktik Kutup doğrultusundaki gökada düzleminden yükseklikleri geniş bir aralıkta değişen 400'den fazla kırmızı dev yıldız da bu çalışmaya dahil edilmiştir.

[3] Karanlık madde teorilerine göre gökadamızda Güneş'in civarındaki bölgede Dünya boyutundaki bir hacimde 0.4-1.0 kg arasında karanlık madde bulunduğu tahmin ediliyor.Yeni ölçümlerle Dünya kadarlık bir hacimde bulunan karanlık maddenin 0.00 ±0.07 kg olduğu bulunmuştur.

Kaynak:ESO Basın Açıklaması / Bilim Bülteni (18 Nisan 2012)

MsXLabs Üye Girişi