Karanlık maddenin sırrını çözebilmek için yeni ümit yıldız akışları

Karanlık maddenin ilk gözlemsel kanıtını keşfeden astronom Vera Rubin'in adını taşıyan ve  Büyük Sinoptik Tarama Teleskopu'na evsahipliği yapan Şili'deki Vera C. Rubin Gözlemevi, Samanyolu'ndaki yıldız akışlarının izlerinde  Karanlık Maddenin hayaletini arayacak. Vera C. Rubin Gözlemevi'nin  ayrıntılı görüntülerinin, uzak yıldız akışlarında yakalayacağı detaylarla, karanlık maddeyle geçmişteki etkileri keşfedilmeye çalışılacak.

Samanyolu'nun etrafındaki parlak yıldız iplikleri, Evren hakkındaki en büyük gizemlerden birini aydınlatarak "Karanlık madde nedir" sorusuna yanıt verebilir mi?

Karanlık madde Evrenin %27'sini oluşturuyor ancak doğrudan gözlemlenemiyor ve bilim insanları şu anda onun tam olarak ne olduğuna yanıt veremiyor.

Karanlık maddenin varlığu şu ana dek dolaylı yöntemlerle anlaşılabiliyor.  Zayıf yerçekimsel mercekleme gibi bazı yöntemler, karanlık maddenin evrendeki büyük ölçeklerdeki dağılımını haritalandırıyor. Yıldız akışlarını gözlemle yönteminin, gökbilimcilerin karanlık maddenin farklı bir yönünü araştırmasına olanak tanıması ve karanlık maddenin çekimsel etkilerinin parmak izlerini küçük ölçeklerde belirginleştirmesi umuluyor. 

Eski Uzay ve Zaman Araştırması için gün sayılıyor

 Vera C. Rubin Gözlemevi'nin yakında başlatmayı planladığı "Eski Uzay ve Zaman Araştırması", astronomi ve astrofizik için şimdiye kadar yapılmış en büyük kameraya monte edilen altı farklı renk filtresiyle alınan görüntülerle elde edilen Samanyolu çevresinde daha önce hiç görülmemiş yıldız akışlarını ve bunların gösterge etkilerini ortaya çıkarmayı amaçlıyor. 

Yıldız akışlarınaki bozulmaların nedeni karanlık madde mi?

Güneş ışığında parıldayan nehirler kadar büyüleyici olan yıldız akıntıları, ana galaksimiz Samanyolu'nun içinde ve çevresinde ışıltılı yaylar çiziyor. Yıldız akışları, başlangıçta küresel kümeler veya cüce galaksiler halinde bağlı olan, ancak galaksimizle olan çekimsel etkileşimler nedeniyle bozulan ve uzun, takip eden çizgiler halinde çekilen yıldızlardan oluşur. Yıldızların bu ince izleri çoğu zaman rahatsızlık belirtileri gösteriyor ve bilim insanları çoğu durumda suçlunun karanlık madde olduğundan şüpheleniyorlar.

ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve ABD Enerji Bakanlığı (DOE) tarafından ortaklaşa finanse edilen Vera C. Rubin Gözlemevi'nin yakında yıldız akışlarını, karanlık maddeyi ve bunların karmaşık etkileşimlerini aydınlatmak için zengin miktarda veri sağlaması bekleniyor..

Şili'de bulunan Vera C. Rubin Gözlemevi, dünyanın en büyük dijital kamerasıyla donatılmış 8,4 metrelik bir teleskopu kullanarak, 2025'in sonlarından itibaren tüm güney yarımküre gökyüzünün 10 yıllık bir araştırmasını gerçekleştirecek. Ortaya çıkan veriler, görüntülerle birlikte sunulacak. Altı farklı renk filtresinden geçirilen bu görüntü, bilim adamlarının Samanyolu'nun içindeki ve ötesindeki yıldız akışlarını izole etmesini ve bunları karanlık madde bozulması belirtileri açısından incelemesini her zamankinden daha kolay hale getirecek.

Astronom Nora Shipp:  Gerçekten heyecanlıyım

Carnegie Mellon Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı ve Rubin Gözlemevi/LSST Karanlık Enerji Bilimi İşbirliği'ndeki Karanlık Madde Çalışma Grubu'nun eş toplantıcılarından Nora Shipp, "Karanlık madde hakkında bilgi edinmek için yıldız akışlarını kullanma konusunda gerçekten heyecanlıyım" dedi. "Rubin Gözlemevi ile karanlık maddenin galaksimizde en büyük ölçeklerden en küçük ölçeklere kadar nasıl dağıldığını anlamak için yıldız akışlarını kullanabileceğiz."

Rubin Gözlemevi, bilimsel faaliyetlerine 2025'in sonlarında başlayacak. Rubin Gözlemevi, Rubin'i SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı ile birlikte ortaklaşa işletecek olan NSF NOIRLab'ın bir Programıdır.

Dolaylı kanıtlar, Samanyolu'nu çevreleyen, daha küçük karanlık madde yığınlarından oluşan küresel bir karanlık madde halesinin olduğunu gösteriyor. Bu kümeler diğer yapılarla etkileşime girerek yerçekimsel dinamiklerini bozuyor ve gözlenen görünümlerini değiştiriyor. Yıldız akışları söz konusu olduğunda, karanlık madde etkileşimlerinin sonuçları, yıldız izlerinde kıvrımlar veya boşluklar olarak görünür.

Rubin Gözlemevi'nin inanılmaz derecede ayrıntılı görüntüleri, bilim adamlarının yıldız akışlarındaki çok ince düzensizlikleri tespit edip incelemesine ve böylece bunlara neden olan düşük kütleli karanlık madde kümelerinin özelliklerini çıkarmasına, hatta bu kümelerin ne tür parçacıklardan oluştuğunu daraltmasına olanak tanıyabilecek..

Shipp, "Yıldız akışlarını gözlemleyerek, Samanyolu'nun karanlık madde kümelerinin her zamankinden daha düşük kütlelere kadar dolaylı ölçümlerini alabileceğiz, bu da bize karanlık maddenin parçacık özellikleri üzerinde gerçekten iyi kısıtlamalar sağlayacağız" dedi.

Rubin Gözlemevi, şu anda görebildiğimizden yaklaşık beş kat daha uzaktaki yıldız akışlarını tespit edebilecek ve bilim adamlarının Samanyolu'nun dış bölgelerinde tamamen yeni bir yıldız akışı popülasyonunu keşfetmesine ve gözlemlemesine olanak tanıyacak.

Yıldız akıntılarını Samanyolu'nun diğer birçok yıldızından ayırmak zordur. Yıldız akışlarını izole etmek için bilim insanları, küresel kümeler veya cüce gökadalar olarak muhtemelen birbirine ait olduklarını gösteren belirli özelliklere sahip yıldızları ararlar. Daha sonra bu yıldızların hareketini veya diğer özelliklerini analiz ederek..

Zülfikar Ali Emin - mistikalem.com