Evren’in Beklenenin Üstünde Işık Saçtığı Tespit Edildi
Beklenmedik Bir Kaynak Evrenin Olması Gerektiğinden Daha Fazla Parıldamasına Yardımcı Oluyor Olabilir
New Horizons sondası Güneş Sistemi’nin dış karanlıklarına, Plüton’un ötesine ulaştığında, cihazları garip bir şey tespit etti.
Yıldızların arasındaki boşluk çok ama çok zayıf bir şekilde optik ışıkla parlıyordu. Bu kendi başına beklenmedik bir durum değildi; bu ışığa kozmik radyo arka plan ışıması adı verilir ve galaksimiz dışındaki Evren‘deki tüm ışık kaynaklarından gelen soluk bir parıltıdır.
Tuhaf olan kısım ise ışığın miktarıydı. Bilim insanlarının olması gerektiğini düşündüğünden çok daha fazla, hatta iki kat daha fazla ışık vardı.
Şimdi, yeni bir makalede, bilim insanları optik ışık fazlalığı için olası bir açıklama ortaya koyuyorlar: karanlık maddenin başka türlü tespit edilemeyen bir etkileşiminin yan ürünü.
“Johns Hopkins Üniversitesi’nden astrofizikçi José Luis Bernal liderliğindeki bir araştırma ekibi, “Bu çalışmanın sonuçları, bağımsız gözlemsel kısıtlamaların izin verdiği kozmik optik arka plan fazlalığı için potansiyel bir açıklama sağlıyor ve kozmolojideki en uzun süredir devam eden bilinmeyenlerden birine cevap verebilir: karanlık maddenin doğası.”
Evren hakkında pek çok sorumuz var, ancak karanlık madde en can sıkıcı olanlardan biri. Evrende, yoğunlaşmış noktalarda olması gerekenden çok daha fazla yerçekimi sağlamaktan sorumlu gizemli bir kütleye verdiğimiz isimdir.
Örneğin galaksiler, görünür madde kütlesinin yarattığı yerçekimi altında olması gerekenden daha hızlı dönerler.
Büyük kütleli nesnelerin etrafındaki uzay-zaman eğriliği, uzayın bükülmesini sadece parlayan madde miktarına göre hesapladığımızda olması gerekenden daha fazladır.
Ancak bu etkiyi yaratan her neyse, onu doğrudan tespit edemiyoruz. Orada olduğunu bilmemizin tek yolu, bu ekstra yerçekimini açıklayamamamızdır.
Ve çok fazla var. Evrendeki maddenin yaklaşık %80’i karanlık maddedir.
Ne olabileceğine dair bazı hipotezler var. Adaylardan biri olan aksion, ilk olarak 1970’lerde güçlü atomik kuvvetlerin neden yük-parite simetrisi denilen bir şeyi takip ettiği sorusunu çözmek için kavramsallaştırılan varsayımsal bir parçacık sınıfına aittir.
Görünüşe göre, belirli bir kütle aralığındaki aksiyonlar da tam olarak karanlık maddeden beklediğimiz gibi davranmalıdır. Ve onları tespit etmenin bir yolu olabilir – çünkü teorik olarak aksiyonların güçlü bir manyetik alanın varlığında foton çiftlerine bozunması beklenir.
Çeşitli deneyler bu fotonların kaynaklarını arıyor, ancak bunların da uzayda fazla sayıda bulunması gerekiyor.
Buradaki zorluk onları evrendeki diğer tüm ışık kaynaklarından ayırmaktır ve kozmik optik arka plan burada devreye girer.
Arka planın kendisi çok zayıf olduğu için tespit edilmesi çok zordur. Yeni Ufuklar’daki (New Horizons) Dünya‘dan ve Güneş’ten çok uzakta olan LORRI, 40 yıl önce fırlatılan daha uzaktaki Voyager sondalarına bağlı araçlardan çok daha hassastır.
Bilim insanları New Horizons tarafından tespit edilen fazlalığın bizim göremediğimiz yıldız ve galaksilerin ürünü olduğunu varsayıyorlar. Ve bu seçenek hala masada duruyor. Bernal ve ekibinin çalışması, aksion benzeri karanlık maddenin fazladan ışıktan sorumlu olup olamayacağını değerlendirmekti.
Matematiksel modelleme yaptılar ve 8 ila 20 elektronvolt arasında kütleye sahip aksionların belirli koşullar altında gözlemlenen sinyali üretebileceğini belirlediler.
Bu, megaelektronvolt cinsinden ölçülme eğiliminde olan bir parçacık için inanılmaz derecede hafif. Ancak son tahminler, varsayımsal madde parçasını tek bir elektronvoltun bir kısmına koyarken, bu sayılar aksiyonların nispeten güçlü olmasını gerektirecektir.
Yalnızca mevcut verilere dayanarak hangi açıklamanın doğru olduğunu söylemek mümkün değil. Bununla birlikte, araştırmacılar fazlalıktan sorumlu olabilecek aksiyonların kütlelerini daraltarak, bu esrarengiz parçacıklar için gelecekteki aramaların temellerini atmış oldular.
Araştırmacılar, “Eğer bu fazlalık karanlık madde bozunumundan bir foton çizgisine kaynaklanıyorsa, gelecekteki çizgi yoğunluğu haritalama ölçümlerinde önemli bir sinyal olacaktır” diye yazıyor.
“Dahası, Yeni Ufuklar’daki morötesi araç (daha iyi bir duyarlılığa sahip olacak ve spektrumun farklı bir aralığını araştıracak) ve çok yüksek enerjili gama ışını zayıflamasıyla ilgili gelecekteki çalışmalar da bu hipotezi test edecek ve karanlık madde arayışını daha geniş bir frekans aralığına genişletecektir.”
Bu yazı Astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı sciencealert.com sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkılarda bulunulmuştur. Bu sebeple Astrafizik.com içerik izinlerine tabidir. Astrafizik.com referans gösterilmek koşuluyla 3. tarafların kullanımına izin verilmiştir.
