HABER MERKEZİ
Oluşturulma tarihi: 26 Kasım 2025 11:49
Samanyolu’nu çevreleyen dev gaz ve radyasyon kabarcığında daha önce hiç görülmemiş tuhaf bir parıltı tespit edildi. Yeni bir analiz, gama ışınlarının bu zayıf fakat yüksek enerjili parıltısının, evrenin gizemli bileşeni olan “karanlık madde”nin şimdiye kadarki en güçlü imzası olabileceğini gösteriyor.
NASA’nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu’ndan alınan on beş yıllık verileri inceleyen Tokyo Üniversitesi’nden gökbilimci Tomonori Totani, 20 gigaelektronvolt (20 GeV) enerjiye sahip gama ışınlarının galaksimizin merkezine doğru uzanan dev hale benzeri bir yapıdan geldiğini buldu. Bu parıltının uzaydaki dağılımı, neredeyse tam olarak karanlık madde halesinin teorik olarak nasıl görünmesi gerektiğine karşılık gelir.
KARANLIK MADDE NEDİR?
Karanlık madde, evrendeki maddenin çoğunu oluşturduğuna inanılan ancak ışığı yaymadığı ve absorbe etmediği için doğrudan göremediğimiz bir tür görünmez maddedir. Galaksilerin içerdikleri görünür maddeden çok daha hızlı döndüğünü fark eden İsviçreli gökbilimci Fritz Zwicky, bu görünmez “ekstra kütlenin” varlığını ilk kez 1930’larda öne sürdü.
Bugün yapılan hesaplamalara göre bildiğimiz şekliyle “normal” madde, evrendeki toplam maddenin yalnızca %16’sını oluşturuyor; Geriye kalan yaklaşık %84’ün karanlık maddeden gelmesi gerekiyor. Yani etrafımızdaki galaksileri bir arada tutan görünmez dev bir iskelet var ve bunu nasıl açıklayacağımızı hala bilmiyoruz.
Karanlık maddenin ne olduğuna dair en popüler fikirlerden biri, zayıf etkileşime giren dev parçacıklar veya WIMP’lerdir. Bu hayali parçacıklar normal maddeyle çok az etkileşime girer; Ancak birbirleriyle çarpışıp birbirlerini yok ettiklerinde daha yüksek enerjiye sahip parçacıkların ve gama ışınlarının ortaya çıkması bekleniyor.
YENİ ANALİZ NE GÖSTERİYOR?
Totani’nin yaptığı, Samanyolu’nun galaksinin görünür diskinin çok ötesindeki halesini gözlemleyen Fermi teleskopundan veri almak ve onu birer birer temizlemek. Öncelikle galaksinin merkezindeki yoğun bölge, Fermi kabarcıkları, kozmik ışınların gazla çarpışması, nokta kaynaklar gibi bilinen tüm gama ışını kaynakları modeller kullanılarak çıkarılıyor. Kaynağı bilinmeyen kalan “artık” gama ışınları bir haritaya dönüştürülür.
Bu haritada galaksinin merkezine odaklanmış büyük, küresel ve çok zayıf bir parlama ortaya çıkıyor: hale benzeri bir gama ışını parlaması. Enerji dağılımına bakıldığında bu ışıltı birkaç GeV’den başlayıp 20 GeV civarında keskin bir zirveye ulaşıyor ve sonra tekrar azalıyor. Bu eğri, karanlık madde WIMP’lerinin yok oluşunun öngördüğü teorik eğriyle neredeyse örtüşüyor.
Analize göre bu sinyali en iyi açıklayan WIMP’ler, protonlardan yaklaşık 500 kat daha ağır parçacıklar. Ayrıca hesaplanan yok oluş sıklığı, tüm belirsizliklere rağmen teorik tahminlerle uyumlu aralıktadır.
Totani, makalesinde Samanyolu’nun halesindeki bu “20 GeV fazlalığın” karanlık madde parçacıklarının karşılıklı yok olmasından kaynaklanabileceğini ve kullanılan farklı arka plan modellerine ve sistematik hata kontrollerine rağmen sinyalin kalıcı göründüğünü savunuyor. Çalışma prestijli Kozmoloji ve Astropartikül Fiziği Dergisi’nde yayınlandı.
“KARANLIK MADDEYİ İLK KEZ GÖREBİLİRİZ”
Totani’ye göre eğer yorum doğruysa bu sonuçlar, insanlığın ilk kez karanlık maddeyi “görmüş” olabileceği anlamına geliyor. Çünkü bu durumda göreceğimiz şey, doğrudan bu görünmez maddenin yok edilmesinden kaynaklanan gama ışınları olacaktır. Karanlık maddeyi oluşturan parçacıkların kütlesine kadar uzanan detaylarıyla Standart Modelde yer almayan yeni bir parçacık ailesine işaret ediyor.
Bu hem astronomi hem de parçacık fiziği açısından tarihi bir dönüm noktası sayılabilir. “Evrendeki eksik kütle nedir?” neredeyse bir asırdır devam ediyor mu? İlk kez soruya somut bir parçacık sunuldu.
BİLİM ADAMLARI DİKKATLİ
Ancak diğer araştırmacılar “ilk doğrudan kanıt” terimi konusunda temkinli davranıyorlar. Çünkü böyle bir sinyalin gerçekten karanlık maddeden geldiğini söyleyebilmek için öncelikle olası her türlü “sıradan” astrofiziksel açıklamayı dışlamak gerekiyor.
Bazı uzmanlar, Samanyolu çevresindeki cüce galaksilerin de aynı derecede karanlık madde bakımından zengin bölgeler olduğunu ancak bu kadar güçlü bir gama ışını sinyalinin henüz orada gözlemlenmediğini belirtiyor. Bu da halo sinyalinin karanlık maddeyle açıklanmasını zorlaştıran bir nokta olarak öne çıkıyor.
Öte yandan Fermi verilerinin oldukça karmaşık olduğu ve arka plan ışınımını tam olarak modellemenin zor bir iş olduğu da vurgulanmalıdır. Diğer araştırma gruplarının aynı verileri farklı yöntemlerle analiz edip benzer bir sinyal bulup bulmadıkları önümüzdeki yıllarda dikkatle izlenecek.
SONRAKİ ADIM: DİĞER GÖKLERİ ÇİZMEK
Bu noktada bilim insanları için yapılacak en iyi test, evrenin karanlık madde yoğun diğer bölgelerinde de aynı enerjiye ve “şekle” sahip bir gama ışını parlaması aramak olacaktır. Özellikle Samanyolu etrafındaki cüce galaksiler ve kümeler, arka plan radyasyonunun daha az olduğu laboratuvarlar gibidir, dolayısıyla sinyali daha net görebiliriz.
Eğer bu gök cisimlerinde 20 GeV civarında zirve yapan benzer bir parlak hale tespit edilirse, Totani’nin iddiası çok daha güçlü hale gelecektir. Aksi takdirde, şu anda “karanlık maddenin en güçlü imzası” dediğimiz şey, modellerdeki bir kusurla veya henüz anlamadığımız başka bir gök cisimleri popülasyonuyla açıklanabilir.