Evrenin Kayıp Maddesi Bulundu: Galaksiler Arası Ağın "İplikçiklerinde" Saklıymış!

Evrenin madde ve enerji içeriğinin yalnızca %5'ini oluşturan, yıldızlar, gezegenler ve galaksiler gibi "normal madde"nin büyük bir kısmı uzun süredir gizemini koruyordu. Kozmolojik modeller, bu kayıp maddenin galaksiler arasındaki boşlukta, yani kozmik ağın ince iplikçiklerinde yer aldığını öngörse de, bu durum bugüne kadar doğrulanamamıştı. Ancak şimdi, tamamen farklı yöntemler kullanan iki bağımsız bilim insanı ekibi, bu gizemli maddenin gerçekten de orada olduğuna dair önemli verilere ulaştı.

HIZLI RADYO PATLAMALARI (FRB) VE X-IŞINI GÖZLEMLERIYLE ÇIFTE DOĞRULAMA

Parlak galaksileri tespit etmek görece kolayken, galaksiler arası seyrek gazı yakalamak büyük bir zorluktu. Bilim insanları bu zorluğu aşmak için iki farklı strateji kullandı:

1. Hızlı Radyo Patlamaları (FRB) Kullanımı: Son derece güçlü ve kısa süreli radyo sinyalleri olan FRB'ler, galaksiler arası ortamdan geçerken frekansları yayılıyor. Bu yayılma miktarı, aradan geçen maddenin yoğunluğunu ölçmeyi sağlıyor. Harvard Üniversitesi'nden Dr. Liam Connor, "FRB'ler galaksiler arası ortamın sisini delip geçiyor. Işığın ne kadar yavaşladığını hassas şekilde ölçerek bu görünmeyen sisi tartabiliyoruz" açıklamasını yaptı. Bu çalışmada, en yakını 11,7 milyon ışık yılı, en uzak olanı ise 9,1 milyar ışık yılı uzaklıktan gelen ve şu anda bilinen en uzak FRB unvanını taşıyan FRB 20230521B dahil olmak üzere 69 FRB incelendi.

2. X-Işını Gözlemleriyle Doğrulama: Galaksiler arası bu gaz, milyonlarca derecelik sıcaklıkta olduğu için zayıf da olsa X-ışınları yayıyor. Ancak yoğunluğu çok düşük olduğu için X-ışını gözlemleri oldukça zordu. Bu noktada Avrupa Uzay Ajansı’nın XMM-Newton uydusu ile Japonya’nın Suzaku X-ışını teleskobu devreye girdi. Suzaku zayıf gazı tespit ederken, XMM-Newton bu gazın içindeki ve arkasındaki diğer kaynakları tanımladı. İki teleskop birlikte, Dünya’dan 1 milyar ışık yılı uzaklıktaki Shapley Süperkümesi'ni inceledi. Güneş’in kütlesinin 10 milyon milyar katına sahip olan ve 8 binden fazla galaksi barındıran bu devasa yapının iki ucu arasında, Samanyolu’nun çapının 230 katına denk gelen 23 milyon ışık yılı uzunluğunda bir madde ipliği (filament) olduğu varsayıldı. Yapılan ölçümler, bu filamentteki gaz miktarının, kozmolojik modellerle birebir örtüştüğünü gösterdi.

KOZMIK MODELLER DOĞRULANDI: EVREN ANLAYIŞIMIZDA BÜYÜK SIÇRAMA

Hollanda’daki Leiden Gözlemevi’nden araştırmanın başyazarı Konstantinos Migkas, "Sonuçlarımız ilk kez kozmoloji modelleriyle tam anlamıyla örtüştü. Bu daha önce hiç olmamıştı" diyerek keşfin önemini vurguladı. Migkas, "Görünüşe göre simülasyonlar başından beri doğruymuş" ifadelerini kullandı.

Bilim insanlarına göre galaksiler evrende rastgele dağılmıyor; aksine, kozmik ağ adı verilen devasa bir yapının parçaları olarak yer alıyorlar. Bu ağ; galaksiler, gaz bulutları ve galaksi kümelerinin birbirine bağlandığı geniş bir örümcek ağına benziyor.

Kayıp maddenin bu ağda yer aldığının kanıtlanması, evrenin nasıl oluştuğunu ve nasıl evrileceğini anlamak açısından büyük bir bilimsel sıçrama anlamına geliyor. Aynı zamanda, evrende yaşam, galaksi oluşumu ve büyük ölçekli yapıların davranışlarıyla ilgili teorilere daha sağlam bir zemin sağlıyor.

FRB verilerine dayanan çalışma Nature Astronomy dergisinde yayınlanırken, Shapley Süperkümesi’ndeki gaz filamentine dair ölçümler ise Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlanan bir makalede açıklandı.