Karanlık Maddeden Oluşan Galaksi Dragonfly 44

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksiEskiden pazarda aldığımız ürünlerin üstünde Amerikan malı yazardı. Sonra Japon işi ve Çin malı çıktı. Dragonfly 44 galaksisi de yüzde 99 oranında karanlık maddeden oluşuyor. Görünmez karanlık madde Evren’de galaksilerin oluşmasını sağladı. Peki bizzat karanlık maddeden oluşan galaksi mümkün mü?

Karanlık madde malı Dragonfly 44

Gökbilimciler harıl harıl uzayda karanlık madde arıyor; çünkü biz insanları, yıldızları, gezegen ve galaksileri oluşturan normal madde Evren’in sadece yüzde 4,9’una karşılık geliyor. Oysa galaksilerdeki yıldızları bir arada tutan yerçekimi alanını oluşturan karanlık madde Evren’in yüzde 27’sini oluşturuyor.

Evren’in nasıl oluştuğunu anlamak için karanlık maddenin ne olduğunu bulmamız ve uzayın karanlık madde haritasını çıkarmamız gerekiyor. İşte tam bu noktada Evren’i karanlık madde için gözlemleyen astronomlar, Dragonfly 44 adını verdikleri bir galaksinin neredeyse tümüyle karanlık maddeden oluştuğunu buldular.

İlgili yazı: Işıktan Oluşan Kara Delik Kugelblitz

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksi

Bütün galaksileri görünmez karanlık madde sarıyor ve bir arada tutuyor. Peki karanlık madde galaksileri mümkün mü?

 

Karanlık madde görünmüyorsa nasıl buldular?

Nasıl ki tekstil ürünlerinde pamuklu saten likra gibi karışık seçenekler var, Dragonflly 44 galaksisinin de yüzde 99’u da karanlık maddeden oluşuyor. Geri kalan yüzde 1 ise normal madde ve astronomlar da bunu normal maddeden oluşan az sayıda yıldıza bakarak buldular.

Sonuçta çok az sayıda yıldızın galaksi oluşturacak şekilde bir arada olması imkansızdı. Öte yandan, bu yıldızlar 1 trilyon Güneş kütlesine eşit bir yerçekimi alanında hareket ediyor ve Samanyolu’ndan çok daha büyük bir galakside bulunuyormuş gibi hızla dönüyorlardı.

Gökbilimciler bundan yola çıktılar ve Dragonfly 44’ün kütlesini görebildikleri yıldızların hızına bakarak ölçtüler. Ancak 1 trilyon yıldız yerine 10 milyar yıldız görüyorlardı. Bu durumda Dragonfly 44 yüzde 99 oranında karanlık madde içeriyor olmalıydı.

İlgili yazı: En Yakın Yıldızda Dünya Benzeri Gezegen

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksi

Samanyolu’nu saran görünmez karanlık madde bulutu galaksimizden kat kat büyük ve en az onun kadar ağır; ama temsili resimde gördüğünüz gibi, karanlık madde bulutlarının kendisinin galaksi gibi toplanması zor. Öyle olsaydı bütün galaksi veya büyük kısmı karanlık madde çekimiyle kara deliğe dönüşürdü.

 

Karanlık fotondan sonra karanlık madde

Bilim insanları karanlık maddenin karanlık ışığını oluşturduğunu düşündükleri karanlık fotonları ararken yeni bir parçacık bulmuş olabilirler. Hatta bu parçacığın karanlık maddeyi görünmez yapan “beşinci fizik kuvvetini” oluşturduğunu düşünüyorlar.

Biz de bunun hemen ardından Dragonfly 44 galaksisinin neredeyse tümüyle karanlık maddeden oluştuğunu öğreniyoruz. Gerçi bu galaksiyi 2014’te keşfettik; ama ölçümlerin tamamlanması 2 yılımızı aldı.

İlgili yazı: İnternetinizi uçuracak en iyi 10 modem

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksi

Karanlık maddenin uzun mesafelerde etkili olan güçlü yerçekimi arkadaki galaksilerin ışığını bükerek mercek etkisi yaratıyor. Biz de orada karanlık madde varmış diyoruz.

 

Karanlık madde olsa ne olur?

Daha doğrusu karanlık maddeden oluşan bir galaksi bulmanın esprisi ne? Bu sorunun cevabı bize aynı zamanda karanlık maddenin ne olduğunu söyleyecek. O yüzden çok kritik bir soru.

Nitekim fizikçiler uzun süre boyunca karanlık maddenin normal maddeden farklı özelliklere sahip egzotik WIMP parçacıklarından oluştuğunu düşündüler. Ancak 15 yıldır aradıkları halde WIMP’leri bulamadılar.

Böylece karanlık maddenin normal maddenin Evren’in doğumundan hemen sonraki aşırı şartlarda kendi içine çökmesiyle oluşan mikro kara deliklerden meydana geldiğini düşünmeye başladılar.

İlgili yazı: Şemsiye teleskop Starshade yeni dünyalar bulacak

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksi

Galaksileri saran karanlık madde resimde maviyle gösterilmiş. Ortadaki ninja yıldızı şuriken değil, Samanyolu gibi çubuklu sarmal bir galaksi.

 

Ancak bir sorun var

Ne WIMP’ler ne de mikro kara delikler karanlık madde galaksileri oluşturamazlar. Sadece uzayda uzun mesafeli güçlü yerçekimi alanları yaratarak normal maddenin Evren’de belirli yerlerde birikip bildiğimiz görünür galaksileri oluşturmasını sağlayabilirler.

Öncelikle WIMP’ler uzayda çok seyrek olarak dağılmış durumda ve normal madde gibi yoğun değiller. Ayrıca sadece uzun mesafelerde yaygın yerçekimi alanı oluşturuyorlar. Bu sebeple karanlık madde merkezlerinin etrafında galaksiler oluşsa da karanlık maddenin, karanlık güneşlerden oluşan kendi görünmez galaksilerini yaratması imkansız görünüyor.

Mikro kara delikler ise çok küçük oldukları için ancak yakınına gelen atomları kendilerine çekiyor veya yutuyorlar. Bu yüzden uzun menzilde yerçekimi oluşturmuyorlar. Sadece trilyonlarca ve trilyonlarcası yüzlerce ışık yılı mesafede seyrek şekilde bir araya gelerek normal maddeyi kendine çekebilir.

İlgili yazı: Ücretsiz Özgür İnternet Meshnet

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksi

Sağda Dragonfly 44. Büyük kısmı karanlık bir galaksi. Solda büyük resimdeki yeri.

 

Kısacası karanlık galaksi oluşması zor

Karanlık madde normal madde gibi davranmadığı için karanlık maddeden oluşan Dragonfly 44 galaksisini bulmak işimizi kolaylaştırmıyor. Tersine zorlaştırıyor. Bu kez de karanlık maddenin kendi galaksilerini nasıl oluşturduğunu bulmamız gerekiyor.

Evet, Evren’deki her 1 gram normal maddenin yanında 5 gram karanlık madde var; ama bunlar en yoğun oldukları bölgelerde bile, uzaya laboratuar ortamındaki en kusursuz vakumdan daha seyrek bir sis bulutu gibi dağılmış durumdalar.

İlgili yazı: HAARP Depreme Yol Açar mı?

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksi

Bizden büyük ve ağır komşu galaksi Andromeda 2,2 milyon ışık yılı uzakta ve hızla bize yaklaşıyor. 3 milyar yıl içinde çarpışacağız. Karanlık madde dev galaksileri de kendine çekiyor. Galaksiler böylece birleşip büyüyor. Resimde Ay’ın yanında Andromeda görülüyor. Gökyüzünde göreli büyüklüğü doğru ama ışığı çok soluk olduğu için asla çıplak gözle göremiyoruz. Görebilseydik böyle görünürdü. 🙂

 

Karanlık antimadde var mı?

Bu haliyle bildiğimiz yıldızlardan oluşan galaksileri bir arada tutan süper kütleli kara deliklere ek yerçekimi gücüyle yardımcı olabilirler; yani galaksilerin nüvesini oluşturabilirler fakat karanlık madde galaksileri oluşturamazlar.

Bunun için karanlık fotonların bulunması ve bunların oluşturduğu beşinci fizik kuvvetinin ispatlanması lazım. Ancak o zaman karanlık madde, madde ve antimadde gibi birbirinin karşıtıdır diyebiliriz: Bu durumda karanlık antimadde de olacaktır.

Neden derseniz: Karanlık madde bildiğimiz kadarıyla elektromanyetik kuvvetten etkilenmiyor. Bu sebeple normal şartlarda karanlık antimadde olması imkansız. Ancak, karanlık fotonlar varsa bu durum karanlık maddenin karanlık elektromanyetik kuvvetten etkilendiği anlamına gelir ki bu da geçenlerde bulunduğu iddia edilen beşinci fizik kuvveti demektir.

İşte o zaman karanlık atomlar ve dolayısıyla da karanlık madde galaksilerinden söz edebiliriz. Yazının sağlığı için bu son söylediklerimin fizikte çok az sayıda bilim insanın katıldığı bir kuram olduğunu belirtmeliyim; ama sürpriz de böyle beklenmedik bir yerden gelebilir.

İlgili yazı: Uber Robot Taksi Hizmeti Başlatıyor

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksi

3 milyar yıl sonra bizimle çarpışmak üzere olan Andromeda. Ancak o sırada Dünya’da hayat olmayacak. 700 milyon yıl içinde ısısı artan Güneş gezegenimizi Venüs’e dönüştürecek. 1 milyar yıl içinde okyanuslar buharlaşacak.

 

Peki Dragonfly 44 nerede?

Dragonfly 44 bizden 320 milyon ışık yılı uzakta ve evrensel adresimiz olan Laniakea üst süper galaksi kümesindeki Coma süper galaksi kümesinin bir parçası. Mesafe önemli, çünkü Dragonfly 44 yıldızlarını 320 milyon yıl önceki haliyle görüyoruz.

Ancak, Evren’de ilk galaksilerin karanlık madde dağılımına bağlı olarak 13 milyar 300 milyon yıl önce, yani Evren sadece 500 milyon yaşındayken ortaya çıktığına dikkat edelim. Galaksiler zamanla değişiyor, büyüyor, çarpışarak birleşiyor.

Karanlık maddeden oluşan 10 milyar yıllık bir galaksi bulmak bu yüzden önem taşıyor. Açıkçası ne karanlık maddenin ne olduğunu biliyoruz ne de nasıl toplanıp karanlık galaksiler oluşturduğunu biliyoruz.

Yaşlı bir karanlık galaksi bize normal galaksilerin ve karanlık madde galaksilerinin nasıl oluştuğu hakkında ipuçları sağlayabilir.

İlgili yazı: Çin’den Kuantum İnternet Uydusu

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksi

 

Astrofizikçilerin hiç mi fikri yok?

Şansımıza var. Yale Üniversitesi’nden Pieter van Dokkum diyor ki “Samanyolu büyük bir yıldızlar deniziyse yeni bulunan karanlık madde galaksileri de kış günündeki ince tül bulutlara benziyor. Nasıl oluştukları hakkında yeni yeni fikir ediniyoruz ve bugüne gelebilmiş olmaları bile şaşırtıcı bir başarı.”

“Bunlar uzayda karanlık madde ve galaksilerle dolu olan kalabalık, fırtınalı bir bölgede bulunuyorlar. Sağdan soldan hızla galaksilerin geçtiği bir yerde konumlanıyorlar. İşte bu yüzden görebildiğimiz yıldızları galaksiler arası çılgın çekim kuvvetlerinden koruyan, kısacası birbirlerinden kopup uzaya dağılmalarını önleyen görünmez bir karanlık madde kalkanı olmalı.”

Dokkum oldukça kesin konuşuyor ve bunu da sıkı gözlemlere borçlu. O ve ekibi astronomi mesleğinde sık görüldüğü gibi uzun geceler uykusuz kalarak Dragonfly 44 yıldızlarını 6 günde 33,5 saat gözlemleyip hızlarını ölçtüler. Galaksinin karanlık maddeden oluştuğunu göstermek için kesin verilere gerek vardı.

İlgili yazı: Mars Gökte Asla Ay Kadar Büyük Olmayacak

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksi

Gerçek çarpışan galaksiler.

 

Saniyede 47 km

Dragonfly 44 yıldızları çekim merkezinin etrafında saniyede 47 km hızla dönüyorlardı ve bu da yerçekimini Güneş’ten 1 trilyon kat kütleli görünmez bir şeyin oluşturduğu anlamına geliyordu: karanlık madde.

Dokkum’un dediği gibi, “Yıldızların hareketi orada ne kadar madde olduğunu kesin bir şekilde gösterir. Yıldızlar bunun ne maddesi olduğuna bakmaz ve sadece orada olduğunu söyler. Biz de Keck Gözlemevi’ni kullanarak yıldızların kendilerinden çok daha ağır bir şeyin etrafında döndüğünü gördük.”

İlgili yazı: Dev Macellan Teleskopu Evren’in bebekliğini görecek

dragonfly44-dragonfly_44-karanlık_madde-astrofizik-galaksi

Galaksiler çarpışırken merkezlerindeki kara delikler birleşiyor. Sarmal kollardaki yıldızlar ise tıpkı Samanyolu’na kadın memesinden fışkıran sütten esinlenerek Süt Yolu adını veren Romalıların hayal ettiği gibi “süt gibi” uzaya fışkırıyor. Galaksilerdeki yıldızlar arasında mesafe büyük. bu yüzden galaksiler çarpışırken yıldızlar çarpışmıyor. Ancak uzaya dağılan gaz ve toz bulutları Dünya benzeri hayata elverişli gezegenlerde radyasyonu artırabilir. Bununla birlikte çarpışma yeni yıldızlar oluşturuyor. Sadece merkezdeki süper kütleli kara deliklerin çevresindeki kalabalık yıldız kümelerinde, çok ama çok azının birbiriyle çarpışma ihtimali bulunuyor. Genellikle yaklaşan yıldızlar birbirini sapan etkisiyle Jüpiter’e uydu gönderir gibi iter. Kolay kolay çarpışmaz.

 

Karanlık madde rekoru

Bundan önce keşfedilen galaksinin sadece yüzde 99,96’sı karanlık maddeden oluşuyordu. Dolayısıyla Dragonfly 44 galaksisi karanlık madde rekoru kırdı diyebiliriz.

Yine de yukarıda belirttiğim sebeplerle karanlık madde galaksilerinin keşfi, evrenbilimcileri ve gökfizikçileri oldukça yordu. Yale Üniversitesi’nden Marla Geha, “Bu gözlemlere itiraz etmek çok zor. Ancak ilgili makalenin sonuçları galaksilerin nasıl oluştuğuna dair anlayışıma ters düşüyor” dedi.

Sözlerimizi Geha ile tamamlayacak olursak: “Bu gökcisimlerinin çok nadir olmasını ve/veya yalnızca yoğun galaksi kümeleri gibi özel şartlar altında oluşmasını tercih ederim. Yoksa Evren’de galaksilerin nasıl oluştuğuna dair ders kitaplarını baştan yazmamız gerekebilir.” Ancak ufkumuzu genişleten yeni keşifler iyidir! 🙂

Samanyolu ve Andromeda 4,6 milyar yıl sonra çarpışacak

1A High Stellar Velocity Dispersion And ~100 Globular Clusters For The Ultra-Diffuse Galaxy Dragonfly44

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*