Gezegenimizden milyarlarca ışık yılı uzaktaki bir galaksinin içinde, görünmez maddeye ait olduğu düşünülen yoğun ve gizemli bir karanlık bloğun varlığı tespit edildi. Bilim insanları, bu keşfin evrenin karanlık madde yapısını anlamada önemli bir adım olabileceğini belirtiyor.
Bu gizemli bloğun tam olarak ne olduğu henüz kesinleşmese de, tespit edildiği uzaklığa göre oldukça küçük olduğu belirtiliyor. Güneş'in kütlesinin yaklaşık bir milyon katı bir kütleye sahip olan bu cisim, kütleçekimsel etkileriyle bu kadar uzak mesafeden tespit edilebilen en küçük nesne olma özelliğini taşıyor. Bu, bilinen benzer nesnelere göre yaklaşık 100 kat daha küçük bir ölçek.
Geliştirilen gözlem teknikleri sayesinde, bilim insanları bu kadar küçük bir nesneyi kozmolojik mesafelerde kütleçekimsel etkileriyle tespit etmenin mümkün olduğunu gösterdi. Bu durum, gelecekte çok daha uzak evren bölgelerindeki benzer küçük kütleli nesnelerin incelenmesine olanak tanıyacak.
Evreni gözlemlediğimizde, ışıma yapmayan ve yalnızca kütleçekimi yoluyla etkileşimde bulunan bir şeyler olduğunu biliyoruz. Bu varlıklara karanlık madde diyoruz ve ne olduklarına dair çeşitli teoriler mevcut. Karanlık maddenin homojen mi yoksa topaklanmış mı olduğu, bilim insanlarının bu maddeyi daha iyi sınıflandırmasına yardımcı olabilir. Ancak, karanlık madde ışık yaymadığı için dağılımını haritalamak oldukça zorlu bir görev.
İşte bu noktada kütleçekimi devreye giriyor. Evrendeki her kütleli cisim, etrafındaki uzay-zamanı büker. Kütle ne kadar büyükse, uzay-zaman bükülmesi de o kadar fazla olur. Örneğin, bir trambolinin üzerine bir bowling topu koyduğunuzu düşünün. Eğer trambolin üzerinde ilerleyen bir bilyeyi yuvarlarsanız, bilye bowling topunun yarattığı eğri yörüngeyi takip edecektir.
Şimdi, bowling topunu bir galaksi, bilyeyi ise bir foton olarak hayal edin. Daha yakındaki bir galaksinin (bowling topu) kütleçekimiyle bükülmüş uzay-zamandan geçen uzak bir galaksiden gelen fotonlar, bize ulaşırken gerilmiş, bozulmuş ve büyümüş olacaktır. Buna kütleçekimsel merceklenme denir.
Bu kütleçekimsel mercekler, uzayın derinliklerini incelemek için harika bir araçtır, çünkü teknolojinin ulaşamadığı detayları büyüterek gösterirler. Ancak gökbilimciler, gerilmiş ve bozulmuş bu uzak ışığı kullanarak, ön plandaki mercek konumundaki galaksinin içindeki kütlenin dağılımını haritalandırabilirler.
Bu amaçla, bir grup bilim insanı, büyük bir teleskop ağı kullanarak JVAS B1938+666 olarak bilinen bir kütleçekimsel mercek sistemine odaklandı. Bu sistem, yaklaşık 7.3 milyar ışık yılı mesafedeki ön plandaki bir galaksi ile, ışığı ön plandaki galaksi tarafından gerilmiş ve dörde bölünmüş yaklaşık 10.5 milyar ışık yılı mesafedeki daha uzak bir galaksiden oluşuyor.
Merceklenen galaksinin görüntülerinden birinde, parlak ve yayvan bir ışık yayı olduğunu gözlemlediler. Bu yayvan ışık bandında, araştırmacılar sıkışmış gibi görünen küçük bir girinti keşfettiler. Bu girintinin yalnızca mercekleyen galaksi tarafından oluşturulamayacağını belirlediler. Bunun yerine, kütlesi küçük bir yoğunluğun neden olduğu sonucuna vardılar. Bu tespit, %99.999'un üzerindeki bir güven seviyesiyle doğrulandı.
Bilim insanları, ilk yüksek çözünürlüklü görüntüden itibaren kütleçekimsel yayda bir daralma gözlemlediklerini ve bunun bir şeylerin ipucu olduğunu hemen fark ettiklerini belirtiyor. Uzak radyo galaksisi ile aramızda küçük bir kütle yığınının olmasının bu durumu açıklayabileceği ifade ediliyor.
Bu kütle, optik, radyo veya kızılötesi dalga boylarında hiçbir ışık yaymıyor. Bu da ya tamamen karanlık olduğu ya da bizim tespit edemeyeceğimiz kadar sönük olduğu anlamına geliyor. Bu durum, bu gizemli nesnenin birden fazla şeye karşılık gelebileceği ihtimalini doğuruyor. En olası adaylar arasında bir karanlık madde yığını veya tespit edemeyeceğimiz kadar az ışık yayan cüce bir galaksi bulunuyor.
Her iki seçenek de bu aşamada geçerli olup, bu gizemli nesnenin kimliğinin belirlenmesi için daha fazla araştırmanın yapılması gerekiyor.
Geliştirilen veri hassasiyetiyle en az bir karanlık nesne bulmayı beklediklerini belirten bilim insanları, bu keşfin galaksilerin oluşumuna dair anlayışımızın temelini oluşturan soğuk karanlık madde teorisiyle tutarlı olduğunu vurguluyor. Şimdi asıl soru, daha fazla bu tür nesneler bulup bulamayacakları ve bulunan nesnelerin modellerle uyumlu olup olmayacağı.
Bu bulgular, Nature Astronomy ve Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergilerinde yayımlanan eş zamanlı makalelerde detaylandırıldı.
