NASA duyurdu: Roman, karanlık maddenin gizemini araştıracak!

NASA'nın resmi internet sitesinde yer alan bilgilere göre, bilim insanları evrenin büyük bölümünü oluşturduğu düşünülen ancak doğrudan gözlemlenemeyen karanlık maddenin doğasını anlamaya yönelik çalışmalarını sürdürüyor. Roman'ın gerçekleştireceği geniş kapsamlı araştırmaların, evrendeki galaksilerin ve galaksi kümelerinin dağılımına ilişkin şimdiye kadar yapılmış en ayrıntılı karanlık madde çalışmalarından birini sunması hedefleniyor.

KARANLIK MADDEDEN İLK KEZ NASIL ŞÜPHELENİLDİ?

Bilim insanları, karanlık maddenin varlığından ilk kez 80 yıldan fazla önce şüphelendi. İsviçre-Amerikalı gökbilimci Fritz Zwicky, Coma kümesindeki galaksilerin o kadar hızlı hareket ettiğini, uzaya fırlatılmaları gerekirken görünmez bir madde tarafından kümeye kütleçekimsel olarak bağlı kaldıklarını gözlemledi.

1970'lerde ise Amerikalı gökbilimci Vera Rubin, tek tek sarmal galaksilerde benzer bir durum keşfetti. Galaksinin kenarındaki yıldızların, galaksinin ışık yayan maddesi tarafından tutulamayacak kadar hızlı hareket ettiği görüldü. Yıldızların yörüngede kalabilmesi için bu galaksilerde görülebilenden çok daha fazla madde bulunması gerektiği belirlendi.

Bu keşiflerden sonra bilim insanları, az sayıdaki ipucunu kullanarak karanlık madde bulmacasını çözmeye çalışıyor.

KARANLIK MADDE NASIL TESPİT EDİLİYOR?

NASA'nın aktardığı bilgilere göre karanlık madde çoğu durumda normal maddeyle etkileşime girmiyor. Ancak kütleçekimsel etkisi sayesinde varlığı belirlenebiliyor.

Bilim insanları, evrendeki en büyük yapılar olan galaksi kümelerini inceleyerek karanlık maddenin varlığını haritalandırabiliyor.

UZAY-ZAMANDAKİ KIRIŞIKLIKLAR İPUCU SAĞLIYOR

Işık normalde düz bir çizgide ilerliyor. Ancak uzay-zaman, içindeki kütle yoğunlaşmaları nedeniyle eğriliyor. Bu nedenle ışık bir kütlenin yanından geçerken yolu da eğriliyor.

"Güçlü kütleçekimsel merceklenme" olarak adlandırılan bu süreçte galaksi kümeleri, normalde görülemeyecek kadar sönük olan uzak kozmik cisimlerin görüntülerini büyüten doğal teleskoplar gibi görev yapıyor.

Daha fazla madde daha güçlü kütleçekimsel merceklenme etkilerine yol açtığı için, bilim insanları bu gözlemler sayesinde galaksi kümelerindeki maddenin yerini ve miktarını belirleyebiliyor. Yapılan gözlemler, görülebilen maddenin tek başına bu etkiyi oluşturmak için yeterli olmadığını, eksik kütleçekiminin ise karanlık madde tarafından sağlandığını ortaya koyuyor.

WMAP GÖZLEMLERİ ÖNCEKİ BULGULARI DESTEKLEDİ

NASA'nın Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Sondası (WMAP) gibi deneyleri kullanılarak evrenin çok erken dönemlerindeki normal ve karanlık madde miktarı ölçüldü.

Elde edilen gözlemlere göre, görülebilen her şeyi normal madde oluştursa da, gözlemlerle uyum sağlanabilmesi için evrenin normal maddeden beş katından fazla karanlık madde içermesi gerekiyor.

ROMAN KARANLIK MADDEYE IŞIK TUTACAK

NASA'ya göre Roman, daha önceki karanlık madde çalışmalarına dayanarak "zayıf kütleçekimsel merceklenme" yöntemini kullanacak. Bu yöntemle daha küçük karanlık madde kümelerinin daha uzak galaksilerin görünen şekillerini nasıl bozduğu incelenecek.

Görev kapsamında yüz milyonlarca galakside hem normal maddenin hem de karanlık maddenin konumları ve miktarları ölçülecek. Kozmik tarih boyunca karanlık madde, yıldızların ve galaksilerin nasıl oluştuğunu ve evrimleştiğini yönlendirdi.

NASA'nın aktardığı bilgilere göre, eğer karanlık madde ağır ve yavaş hareket eden parçacıklardan oluşuyorsa kolayca kümelenecek ve Roman kozmik tarihin erken dönemlerinde galaksi oluşumunu gözlemleyebilecek. Eğer karanlık madde daha hafif ve daha hızlı hareket eden parçacıklardan oluşuyorsa, kümeler halinde bir araya gelmesi ve büyük ölçekli yapıların gelişmesi daha uzun sürecek.

Roman'ın kütleçekimsel merceklenme çalışmaları, galaksilerin ve galaksi kümelerinin karanlık maddenin etkisi altında nasıl oluştuğunu izlemek için zamanda geriye bakılmasını sağlayacak. Gökbilimciler karanlık madde parçacıkları için adayları daraltabilirse, onları Dünya'daki deneylerde doğrudan tespit etmeye bir adım daha yaklaşılmış olacak.