Yeni bir araştırmaya göre, evrende "karanlık cüceler" adı verilen, varsayımsal ve adeta sonsuz ömürlü gök cisimleri gizleniyor olabilir. Bu cisimler, karanlık madde yok oluşuyla enerji üretiyor ve sönük olsalar da onları tespit etmenin bir yolu bulunuyor.
Evreni kapladığı düşünülen karanlık madde, adından da anlaşıldığı gibi gözlemlenmesi oldukça zor bir madde. Işık yansıtmadığı veya yaymadığı için varlığı sadece yerçekimi yoluyla normal maddeyle olan etkileşimleri üzerinden çıkarılıyor. Onlarca yıldır süren aramalara rağmen doğrudan bir kanıtına henüz ulaşılamadı.
Şimdi ise, uluslararası bir astrofizikçi ekibi, karanlık maddeyi bulabileceğimiz yeni bir yer öneriyor: kahverengi cücelerin kalbinde gizleniyor olabilirler.
Gaz devlerinden büyük, ancak yıldızlardan küçük olan bu alt-yıldız cisimler, yıldızları besleyen nükleer füzyon sürecini başlatacak kadar kütle toplayamıyorlar. Bunun yerine, uzayda büyük, sönük ve soğuk dünyalar olarak dolaşıyorlar.
Ancak yeni çalışma, bazı durumlarda kahverengi cücelerin daha ilgi çekici bir şeye dönüşebileceğini öne sürüyor. Karanlık maddenin daha yoğun olduğu bölgelerde, bu esrarengiz madde kahverengi cücenin çekirdeğinde birikebilir. Ve eğer belirli bir karanlık madde türü ise, parçacıklar birbirleriyle etkileşime girerek kahverengi cüceye enerji sağlayabilir.
Ekip, bu teorik cisimleri "karanlık cüceler" olarak adlandırıyor.
Araştırmacılardan biri olan astrofizikçiler, "Bu nesneler, karanlık cüce olmalarına yardımcı olan karanlık maddeyi topluyorlar," diyor ve ekliyor: "Etrafta ne kadar çok karanlık madde olursa, o kadar fazlasını yakalayabilirsiniz. Ve yıldızın içinde ne kadar çok karanlık madde birikirse, yok oluşuyla o kadar fazla enerji üretilir."
Bir hipotezin gücü, test edilebilirliğinde yatar ve araştırmacılar, gökbilimcilerin karanlık cücelerin varlığını doğrulaması için bir yöntem sunuyor: Lityum-7 izotopunu aramak.
Bu özel izotop, yıldızların yoğun ısısı nedeniyle hızla yanıp tükenir. Ancak kahverengi cüceler gibi daha soğuk cisimlerde Lityum-7 kalıcılığını sürdürebilir. Gökbilimciler, bir nesnenin kahverengi cüce olduğunu doğrulamak için zaten Lityum-7 varlığını bir sinyal olarak kullanıyorlar.
Bununla birlikte, eğer karanlık madde yok oluşundan gelen ekstra enerji bir kahverengi cüceye güç veriyorsa, aynı kütledeki kırmızı cücelerden bile daha büyük ve daha parlak görünebilir. Dolayısıyla, kırmızı cüce gibi görünen ancak Lityum-7 imzası taşıyan bir şey bulursanız, bu bir 'karanlık cüce' olabilir ve karanlık maddenin varlığının bir kanıtı anlamına gelebilir.
Elbette birçok "eğer" var. Öncelikle, karanlık maddenin zayıf etkileşimli büyük parçacıklardan (WIMP'ler) oluşan belirli bir teorik biçimde var olması gerekiyor. Önde gelen adaylardan biri olan WIMP'ler, yerçekimsel etkileşimleri dışında normal maddeyle neredeyse hiç etkileşime girmezler, ancak kendi aralarında etkileşime girerler. WIMP'ler, kendi anti-parçacıkları olacağından, iki tanesi temas ettiğinde bir enerji patlamasıyla birbirlerini yok ederler. Bunları kahverengi cücenin çekirdeği gibi sınırlı bir yere yoğun bir şekilde sıkıştırdığınızda, tüm bu çarpışmalardan salınan enerji nesneye güç verecektir. Elbette bir yıldız kadar değil, ama sıradan bir kahverengi cüceden daha fazla. Ekip, bu sürecin onlara sabit bir boyut, sıcaklık ve parlaklık kazandırması nedeniyle karanlık cücelerin adeta "sonsuz" olacağını belirtiyor.
Ancak karanlık madde aksiyonlar veya karanlık fotonlar gibi farklı bir biçimde ortaya çıkarsa, kahverengi cücelerin içinde biriktiğini dışarıdan anlamak mümkün olmayacaktır.
Tabii ki, karanlık maddenin gerçekten var olup olmadığı da ayrı bir soru işareti; ona atfettiğimiz etkilerin başka bilinmeyen bir fizikten kaynaklanma ihtimali her zaman mevcut.
Yine de, karanlık maddenin ne olabileceği ve onu nasıl tespit edebileceğimiz konusunda çeşitli fikirler üretmek büyük önem taşıyor. Farklı gözlemevleri ve deneyler, karanlık maddenin farklı potansiyel imzalarını arayarak geniş bir olasılık yelpazesini aynı anda araştırmamıza olanak tanıyor.
Bu araştırmaya göre, karanlık cüce imzalarını aramak için en iyi yer, karanlık maddenin en yoğun şekilde birikeceği galaksimizin merkezi olacaktır.
Bu çalışma, bilim dünyası tarafından değerlendirilen bir platformda ön baskı olarak yayımlandı ve ilerleyen dönemde bilimsel bir dergide okuyucularla buluşacak.
