Evrenin en büyük sırlarından biri olan karanlık madde, fizik dünyasını hâlâ uğraştırmayı sürdürüyor. Doğrudan gözlemlenemiyor ama etkisi açık: Galaksilerin hareketinde, kütleçekim düzeninde ve evrenin büyük ölçekli yapısında izini bırakıyor. Yani görünmüyor, ama orada olduğu çok belli.
Son yıllarda geliştirilen pek çok model, karanlık madde parçacıklarının birbiriyle etkileşime girip yok olabileceği ve bu süreçte gama ışınları üretebileceği fikri üzerine kurulu. Kulağa güçlü bir açıklama gibi geliyor. Ne var ki gözlemler, bu tabloyla her yerde aynı şekilde örtüşmüyor.
Bilim insanlarının uzun süredir dikkatle izlediği başlıklardan biri, Samanyolu’nun merkezinden gelen gama ışını fazlalığı. NASA’nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu tarafından yıllardır kaydedilen bu sinyaller, karanlık madde parçacıklarının birbirini yok etmesiyle açıklanabiliyor.
Çünkü benzer şekilde karanlık madde bakımından zengin olduğu bilinen cüce galaksilerde, aynı türden bir gama ışını sinyali görülmüyor. İşte bu fark, mevcut modellerin eksik kalıyor olabileceğini düşündürüyor. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics’te yayımlanan yeni çalışma da tam bu noktada devreye giriyor.
Araştırmaya göre karanlık madde, bugüne kadar çoğu modelde varsayıldığı gibi tek bir parçacık türünden oluşmuyor olabilir. Onun yerine iki farklı parçacık türü söz konusu olabilir. Ve kritik nokta şu: Gama ışını üretimi için bu iki türün birbiriyle karşılaşması gerekiyor.
Yani her karanlık madde yoğunluğu aynı sonucu doğurmuyor. Ortamda hangi parçacığın ne kadar bulunduğu belirleyici hale geliyor. Aslında modelin dikkat çeken yanı da burada.
Samanyolu’nun merkezi gibi yoğun bölgelerde bu iki farklı parçacık türünün daha dengeli biçimde bulunduğu düşünülüyor. Bu da karşılaşma ihtimalini artırıyor. Karşılaşmalar arttıkça yok olma olayları da artıyor, dolayısıyla gama ışını üretimi ortaya çıkıyor.
Cüce galaksilerde ise tablo başka. Bu bölgelerde çoğu zaman tek bir parçacık türünün baskın olduğu varsayılıyor. Böyle olunca iki farklı türün karşılaşma ihtimali ciddi biçimde düşüyor. Sonuçta da ölçülebilir düzeyde bir gama ışını sinyali oluşmuyor.
Çalışmanın yazarlarından teorik fizikçi Gordan Krnjaic’e göre bu yaklaşım, karanlık maddenin nasıl davrandığını anlamak açısından önemli bir kırılmaya işaret ediyor. Araştırmacılar, yok olma olasılığının temelde değişmediğini söylüyor. Değişen şey, parçacıkların bulunduğu ortamın bileşimi.
Bu da, karanlık maddenin neden farklı galaktik ortamlarda farklı sonuçlar verdiğini açıklamak için yeni bir çerçeve sunuyor. Doğrusu, bilim insanlarının ilgisini çeken tarafı da biraz bu: Aynı temel süreç korunuyor ama sonuç, bulunduğu ortama göre değişiyor.
Elbette bu model, Samanyolu’nun merkezindeki gama ışını fazlalığını açıklayan tek teori değil. Pulsarlar gibi başka astrofiziksel kaynaklar da hâlâ güçlü adaylar arasında yer alıyor. Yani dosya kapanmış değil.
Ancak iki bileşenli karanlık madde modeli, mevcut gözlemsel verilerle uyumlu görünmesi nedeniyle öne çıkıyor. Özellikle Samanyolu ile cüce galaksiler arasındaki farkı aynı çerçevede açıklamaya çalışması, modeli dikkat çekici hale getiriyor.
Google Play
App Store
10:29
