Evrendeki galaksilerin büyük çoğunluğunun kütlesi, göremediğimiz bir maddeden oluşuyor.
Mevcut galaksi oluşum modellerine göre, galaksiler yerçekimsel bir iskele görevi görerek sıradan maddeyi bir araya getirmeye yardımcı olan devasa karanlık madde yığınlarının içinde oluşur.
Bu durum, 67 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galaksi hakkındaki keşfi hem şaşırtıcı hem de heyecan verici kılıyor.
Adı NGC 1052-DF9 olan bu galaksi, karanlık madde olmadan hareketleri açıklanabilen ilk, ikinci değil, üçüncü galaksi olma özelliğini taşıyor.
İlk iki galaksi olan DF2 ve DF4, DF9'un da içinde bulunduğu bir galaksi dizisine ait. Bu galaksiler, bir zincir üzerindeki elmaslar gibi birbirine yakın bir şekilde sıralanmış durumda.
Bu galaksilerin karanlık madde olmadan nasıl var olabildiği henüz tam olarak bilinmese de, astronomlar daha önce bu dizinin sıra dışı bir şekilde oluştuğu takdirde, içerisindeki diğer galaksilerin de karanlık madde içermeyebileceğini tahmin etmişlerdi.
DF9, bu tahmini doğruluyor gibi görünüyor.
Gelişmiş teleskoplarla yapılan gözlemler sonucunda, Yale Üniversitesi'nden astrofizikçi Michael Keim'in liderliğindeki araştırma ekibi, “Evrendeki neredeyse tüm galaksiler karanlık madde tarafından domine edilirken; DF2, DF4 ve şimdi de DF9 olağanüstü istisnalar olarak öne çıkıyor” açıklamasını yaptı.
Keim, “Bu bulgular, bu galaksilerin sıradan madde ile karanlık maddeyi birbirinden ayıran şiddetli bir olayla birlikte oluştuğuna dair en net kanıtlardan bazılarını sunuyor.” dedi.
Karanlık madde, evrenin hemen her köşesiyle gizemli bir şekilde iç içe geçmiş durumda.
Ne olduğunu henüz bilmiyoruz, ancak evrenimizin mimarisini şekillendirmede önemli bir rol oynadığı anlaşılıyor.
Var olduğunu bildiğimiz şey, evrendeki tüm normal, yani baryonik maddeyi - yıldızlar, gezegenler, galaksiler, kara delikler, toz ve gaz dahil - hesaba kattıktan sonra bile, gözlemlediğimiz kütle çekimini açıklayacak yeterli görünür kütle olmamasıdır.
Bu kütle çekimine neden olan şey göremediğimiz bir madde. Gözlemleyebildiğimiz tek etkileşimi yerçekimidir. Bu gizemli maddeye karanlık madde diyoruz ve etrafımızda bolca bulunuyor. Normal maddenin yaklaşık 5 katı kütleye sahip.
Galaksilerin çoğu, kendi Samanyolu Galaksimiz de dahil olmak üzere, karanlık madde haleleri olarak bilinen devasa yoğunlukların içinde yer aldığından, bilim insanları karanlık maddenin galaksi oluşumunda önemli bir rol oynadığına inanıyor.
Bu nedenle, 2018'de Yale Üniversitesi'nden astrofizikçi Pieter van Dokkum'un liderliğindeki bir çalışmada DF2'nin beklenenden önemli ölçüde daha az karanlık maddeye sahip olduğu ortaya çıktığında, astronomlar şok olmuştu.
Ardından, 2019'da van Dokkum ve ekibi bir sürpriz daha yayımladı.
Tek bir galaksi bir anormallik veya bir hata olabilir. Ancak DF4, DF2 ile aynı özelliklere sahipti ve aynı küçük uzay köşesinde yer alıyordu.
Bu bir tesadüf olabilir, ancak sürprizler devam etti.
2022'de van Dokkum ve Keim'in de dahil olduğu çalışma arkadaşları, DF2 ve DF4'ün sıkı bir doğrusal oluşumdaki yaklaşık bir düzine galaksiden oluşan bir zincirin parçası olduğunu ortaya koydu.
Ve 2025'te, Keim ve van Dokkum liderliğindeki bir sonraki çalışma, bu zincirdeki galaksilerin uzayda aynı yönde hareket ettiğini gösterdi.
Araştırmacılar, bu galaksiler birbiriyle ilişkiliyse ve ikisi karanlık maddeye sahip değilmiş gibi davranıyorsa, o zaman oluşumdaki nesnelerin çoğunun da aynı özelliklere sahip olabileceğini düşündüler.
Dizideki galaksiler arasında DF9, benzer boyutu, parlaklığı ve yıldız kümeleriyle DF2 ve DF4'e en yakın benzerliği gösterdi. Bu da onu, dizinin diğer üyelerinin de karanlık madde eksikliği olup olmadığını test etmek için ideal bir hedef haline getirdi.
Bu nedenle, daha yakından incelediler ve DF9'un burada kendini gösterdiği yer burasıydı.
Keim, “Karanlık madde içermeyen bir galaksi dizisi daha önce hiç görülmemişti.” dedi.
Keim, “Bu keşif, bu galaksilerin daha önce görülmemiş aşırı bir süreçle oluştuğuna dair en güçlü kanıtlardan bazılarını sunuyor ve karanlık maddenin doğasına nadir bir yeni pencere açıyor.” diye ekledi.
Bu sürecin ne olduğu bilinmiyor, ancak araştırmacılar “mermi cüce çarpışması” adı verilen bir olay türünün suçlu olabileceğine inanıyor.
İki cüce galaksinin uzayda baş başa birbirine doğru hızla yaklaştığını hayal edin. Birbirlerine çarptıklarında, yıldızlar çoğunlukla boşluklardan birbirlerini geçiyorlar.
Karanlık maddenin de benzer şekilde davrandığı düşünülüyor, bu nedenle iki karanlık madde halesi de birbirini geçecektir.
Yıldızlar ve karanlık madde büyük ölçüde çarpışmadan geçip yollarına devam edecek.
Ancak gaz aynı şekilde davranmaz. Her galaksinin içindeki bu malzemenin bulutları birbirine çarpacak ve duracaktır, galaksiler gittikten çok sonra geride kalacaktır.
Şimdi, sıradan maddeden zengin ama karanlık maddeden nispeten fakir bir bölgeye sahipsiniz. Ekibin simülasyonlarına göre, bu gaz bir araya gelerek yıldızları oluşturabilir ve bu yıldızlar da karanlık maddeden yoksun küçük galaksiler halinde birleşebilir.
Bu gerçekten de harika bir sonuç ve bilim insanlarının karanlık maddenin ne olabileceğini daraltmasına yardımcı olabilir. Araştırmacılar, daha fazla ipucu bulmak için bu garip galaksi zincirini incelemeye devam edecekler.
Van Dokkum, “Bu bulgu, karanlık maddenin yerçekimine dair alternatif bir teorinin etkisi olmaktan ziyade, özellikle bu teorilerin en çok tartışıldığı cüce-galaksi ölçeğinde, fiziksel bir madde gibi davrandığına dair ikna edici kanıtlar sunuyor.” dedi.
Araştırma, The Astrophysical Journal'da yayımlandı.
