Bilim insanları, hızlı radyo patlamaları sayesinde evrende yıllardır kayıp olan sıradan maddenin büyük bölümünü galaksiler arası gazda tespit etti.
Evrende ne varsa; yıldızlar, gezegenler, insanlar… Hepsi sıradan maddeden oluşuyor. Ancak işin tuhafı, bilim insanları bu maddenin neredeyse yarısını uzun süredir bulamıyordu. Dağınık, seyrek ve görünmez hâlde olduğu için gözlemlemek neredeyse imkânsızdı. Ta ki şimdiye kadar.
Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi (CfA) ve Caltech'ten gökbilimciler, hızlı radyo patlamalarını (Fast Radio Bursts – FRB) kullanarak bu gizemli maddeyi ortaya çıkardı. Araştırmaya göre, evrendeki sıradan maddenin yaklaşık yüzde 76’sı galaksiler arasında yer alan sıcak ve ince gazda gizleniyor. Bu çarpıcı bulgular, Nature Astronomy dergisinde yayımlandı.
Baryonik madde yani proton ve nötronlardan oluşan sıradan madde, evrenin yapıtaşı. Ancak bu maddenin büyük kısmı yıllardır ortalarda yoktu. Bilim insanları sadece yarısını teleskoplarla tespit edebiliyordu. Kalan kısmı ise o kadar seyrek ve sıcak gaz hâlindeydi ki, doğrudan gözlemlenemiyordu. X-ışınları ve morötesi ışımalar bazı izler sunsa da kesin bir kanıt elde edilemiyordu.
Bu açmazı aşan ise FRB’ler oldu. Uzak galaksilerden gelen ve milisaniyeler süren bu yoğun radyo sinyalleri, adeta evrenin kozmik el fenerleri gibi davranıyor. Uzayda yol alırken bu sinyallerin ne kadar yavaşladığını ölçen gökbilimciler, bu gecikmeleri kullanarak arada kalan maddenin yoğunluğunu hesaplayabiliyor.
Dr. Liam Connor liderliğindeki ekip, yaklaşık 11 milyon ışık yılı uzaklıktaki M81 galaksisinden gelen FRB20200120E’den başlayarak, 9.1 milyar ışık yılı öteden gelen FRB20230521B’ye kadar toplam 60 farklı hızlı radyo patlamasını analiz etti. Ve sonunda, maddenin büyük kısmının galaksiler arası boşlukta (yani intergalaktik ortamda (IGM)) yüzdüğü doğrulandı.
Connor, bu keşifle ilgili olarak “On yıllardır ‘kayıp baryon’ dedik. Aslında kayıp değildi, sadece nereye baktığımızı bilmiyorduk. Artık FRB’ler sayesinde biliyoruz: Maddenin dörtte üçü galaksiler arasında, kozmik ağda yüzer hâlde” diyor.
Araştırmaya göre, sıradan maddenin yüzde 76’sı intergalaktik ortamda, yüzde 15’i galaksileri saran halo bölgelerinde, geri kalanı ise yıldızlar ve galaksilerin içindeki soğuk gazlarda bulunuyor. Bu oranlar daha önce teorik olarak öngörülse de ilk kez doğrudan gözlemsel olarak doğrulanmış oldu.
Bu keşif yalnızca maddenin izini sürmekle kalmıyor; galaksi oluşumundan evrenin enerji dengesine kadar pek çok alanda yeni kapılar aralıyor. Connor’a göre, galaksilere çekilen baryonlar, süper kütleli kara delikler ve yıldız patlamaları sayesinde tekrar dışa fırlatılabiliyor. Bu hareketlilik, evrenin büyük yapısını şekillendiren kozmik ağı da etkiliyor.