Gökada merkezindeki karanlık maddenin yuvarlak değil, basık olduğu yönündeki yeni simülasyonlar, uzun süredir astronomları şaşırtan yüksek enerjili ışımanın kaynağına işaret edebilir. Ancak diğer teorileri dışlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var.
Galaksimizin merkezine yönelik yapılan gözlemlerde beklenenden fazla gama ışını tespit edilmesi, bilim insanlarını uzun süredir meşgul eden bir gizem. Bu fazladan gelen enerjinin neyden kaynaklandığına dair farklı teoriler yarışıyor ancak kesin bir cevap henüz bulunmuş değil.
Başlangıçta bilim insanları, bu ışımanın karanlık madde parçacıklarının çarpışıp birbirini yok etmesinden kaynaklanabileceğini öne sürdü. Ancak, sinyalin basık şekli, karanlık madde modellerinde varsayılan küresel haleleriyle uyuşmuyordu. Bu uyuşmazlık, birçok bilim insanının alternatif bir açıklama olan milisaniye pulsarlarını – gama ışınları yayan yaşlı ve hızlı dönen nötron yıldızlarını – desteklemesine yol açtı.
Şimdi ise, 16 Ekim'de yayımlanan bir çalışma, karanlık maddenin şekline ilişkin uzun süredir devam eden varsayıma meydan okuyor. Samanyolu galaksisinin yüksek çözünürlüklü bilgisayar simülasyonlarını kullanan araştırmacılar, galaktik merkezdeki karanlık maddenin mükemmel yuvarlak değil, gözlemlenen gama ışını sinyali gibi basık olduğunu buldular.
Kozmik Bir Bilmece
Gama ışınları, ışığın en yüksek enerjili formudur. Evrenin en aşırı ortamlarında, örneğin şiddetli yıldız patlamaları ve kara deliklerin etrafında dönen madde gibi yerlerde üretilirler. Buna rağmen, bilinen kaynakları hesaba kattıktan sonra bile, astronomlar sürekli olarak Samanyolu'nun çekirdeğinden açıklanamayan bir ışıma buldular.
Önerilen açıklamalardan biri, radyasyonun evrenin kütlesinin çoğunu oluşturan görünmez madde olan karanlık maddeden kaynaklandığıdır. Bazı modeller, karanlık madde parçacıklarının zaman zaman birbirleriyle çarpışarak kütlelerinin bir kısmını gama ışını patlamaları halinde dönüştürebileceğini öne sürüyor.
Ancak, bu teori, gama ışınlarının basık, disk benzeri şeklinin, küresel olduğu düşünülen karanlık madde halelerinin varsayılan şekliyle eşleşmemesi üzerine gözden düştü.
Karanlık Maddenin Şeklini Yeniden Düşünmek
Araştırmacılar, iç galaksideki karanlık maddenin küresel olması gerektiği temel varsayımını yeniden gözden geçirmeye karar verdiler. Samanyolu benzeri galaksileri gerçekçi bir kozmik ortamda yeniden yaratan yüksek çözünürlüklü bilgisayar simülasyonları kullanarak, ekibin galaktik merkez yakınlarındaki karanlık maddenin davranışını inceledi.
Past mergers ve yerçekimsel etkileşimlerin, karanlık maddenin dağılımını bozarak, galaksimizin ortasında görülen yıldız yumrusu gibi oval veya kutu benzeri bir şekle dönüştürebileceğini buldular.
Bu revize edilmiş resim, karanlık madde yok olmasından beklenen gama ışını deseninin, astronomların gözlemlediği şekle doğal olarak çok benzeyebileceği anlamına geliyor. Başka bir deyişle, bilim insanları yanlış şekli kullandıkları için karanlık madde açıklaması küçümsenmiş olabilir.
Sıradaki Ne?
Yeni bulgular, gama ışını sinyalinin kaynağı olarak karanlık madde iddiasını güçlendirse de, tartışmayı kapatmıyor. Karanlık madde ile pulsarları ayırt etmek için astronomların daha keskin gözlemlere ihtiyacı var.
Yıldız açıklaması için net bir gösterge, gama ışını ışımasını açıklayabilecek kadar pulsar keşfedilmesi olurdu. Daha yüksek çözünürlüklü yeni teleskoplar halihazırda inşa ediliyor ve bu soruyu çözmeye yardımcı olabilir.
Gelecekteki araçlar, galaktik merkezde çok sayıda küçük, noktasal kaynak ortaya çıkarırsa, bu pulsar açıklamasını destekleyecektir. Bunun yerine, radyasyon pürüzsüz ve dağınık kalırsa, karanlık madde senaryosu destek kazanacaktır.
Karanlık madde için kesin bir kanıt, teorik tahminlerle tam olarak eşleşen bir sinyal olacaktır. Ancak, böyle bir onay hem geliştirilmiş modelleme hem de daha iyi teleskoplar gerektirecektir. En yeni gözlemlerden önce bile modellerimiz ve tahminlerimiz sürekli olarak iyileşiyor. Gelecekteki bir olasılık, yakın cüce galaksilerin merkezi bölgeleri gibi teorilerimizi test etmek için başka yerler bulmaktır.
Gama ışını fazlalığının gizemi 10 yılı aşkın süredir devam ediyor ve her yeni çalışma bilmeceye bir parça ekliyor. Işımanın karanlık maddeden mi, pulsarlardan mı yoksa tamamen beklenmedik bir şeyden mi kaynaklandığına bakılmaksızın, bu sonuçlar galaksinin yapısının kendisinin hayati ipuçlarını barındırabileceğini vurguluyor. Samanyolu'nun karanlık çekirdeğine ilişkin anlayışımızı yeniden şekillendirerek, bilim insanları modern astrofiziğin en derin sorularından birine cevap vermeye yaklaşıyor: Karanlık madde gerçekten nedir?
