Eda Aydın
Bilim insanları, karanlık maddenin gizemini çözmek için yakın galaksilerdeki süpernova patlamalarını gözlemlemeyi planlıyor. Süpernovalar sırasında oluşan “aks” (axion) adlı parçacıkların gama ışınlarına dönüşebileceği teorisi, bu gözlemleri kritik hâle getiriyor.
Karanlık madde, evrende varlığı dolaylı kanıtlarla belirlenen ancak doğrudan gözlemlenemeyen, ışıkla veya diğer elektromanyetik dalgalarla etkileşime girmeyen bir madde türü olarak tanımlanıyor. Galaksilerin hareketlerini, kütleçekimsel merceklenmeyi ve evrenin büyük ölçekli yapısını açıklamak için varlığına ihtiyaç duyulan bu madde, evrendeki toplam maddenin büyük bir kısmını oluşturuyor.
Karanlık maddeyle ilgili asıl gizem ise evrendeki toplam maddenin büyük kısmını oluşturmasına rağmen, onun ne olduğunun ve hangi parçacıklardan meydana geldiğinin bilinmemesinde saklı. Maddenin doğrudan tespit edilememesi ve sadece kütleçekimsel etkileriyle varlığını hissettirmesi, bilim insanlarını alternatif açıklamalar ve teorik parçacıklar üzerinde çalışmaya itiyor.
Karanlık maddenin varlığına dair güçlü kanıtlar bir asır önce görüldü ve o zamandan beri de yeni kanıtlar ortaya çıkmaya devam ediyor. Bununla birlikte küçük bir kısmından fazlasını tanımlama girişimleri başarısız olmuş durumda. Evrendeki maddenin çoğunu bulmaya yönelik uzun süren başarısız arayış, bilim düşmanları tarafından başarısızlıklarının kanıtı olarak kullanılmaya başlandı.
Süpernova Patlamaları, Karanlık Maddeyi Açıklamaya Yardımcı Olabilir
Physical Review Letters’ta yayımlanan yeni bir makale, teorik fizikçilerin aradığı cevaba dair yeni bir bakış açısı sağlıyor.
Teorik fizikçiler, süpernova patlamaları sırasında oluştuğu düşünülen aks parçacıklarını dolaylı yoldan tespit etmeyi planlıyor. Bu parçacıkların güçlü manyetik alanlardan geçerken gama ışınlarına dönüşeceği tahmin ediliyor; dolayısıyla yakın bir süpernova patlamasını gama ışını teleskoplarıyla gözlemleyerek bu dönüşümü doğrulamayı ve karanlık maddeyi anlamayı hedefliyorlar.
Karanlık maddeyle ilgili bir açıklama, onun akslardan oluştuğunu öne sürüyor. Bu parçacıklar, çok küçük bir kütleye sahip olsalar da evrende muazzam miktarda bulunmalarıyla bu açığı kapatabiliyorlar. Kuantum renk dinamiği, sicim teorisiyle ilgilenen fizikçiler tarafından tercih edilen bir model ve diğer karanlık madde adaylarından farklı olarak sadece yerçekimiyle değil, diğer temel kuvvetlerle de etkileşime giriyor. Ancak kütleleri bir elektronunkinden 32 kat daha küçük olduğundan, bu parçacıkları mevcut araçlarla tespit etmek oldukça zor oluyor.
Son 40 yılda farklı yöntemlerle aksları tespit etmek için birçok çaba harcandı ama şimdiye kadar başarı sağlanamadı. Eğer akslar gerçekten varsa, çekirdek çökmesiyle oluşan süpernova patlamalarının ilk birkaç saniyesinde çok büyük miktarda aks üretmesi bekleniyor. Normalde bu durum işe yaramaz gibi görünüyor, çünkü akslar doğrudan algılanamıyor. Ancak modeller, bu parçacıkların güçlü manyetik alanlardan geçerken elektromanyetik kuvvetle etkileşime girerek gama ışınlarına dönüşebileceğini öne sürüyor.
California Üniversitesi’nden Dr. Benjamin Safdi ve meslektaşları, çoğu çekirdek çökmesi süpernovası tarafından üretilen nötron yıldızlarının genellikle gerekli güçte manyetik alanlara sahip olduğunu savunuyor. Bu gama ışınlarının saptanabileceğini ve onları doğrudan süpernovalar tarafından salınanlardan ayırt edebileceğini öne sürüyorlar.
İkna edici olacak kadar eksen dışı gama ışını tespit edebilmek için süpernovanın yakınlarda olması gerekli görülüyor. Safdi ve ekibinin hesaplamalarına göre ideal olan Samanyolu’nun içinde olması. Ancak Samanyolu’nu çevreleyen yakın galaksilerden birindeki patlamaların çoğu da bu araştırma için yeterli olabilir.
Samanyolu Galaksisi’nde 400 Yıldır Süpernova Patlaması Yaşanmadı
Samanyolu’nun içinde 400 yıldan uzun bir süredir süpernova patlaması yaşanmadı. Büyük Macellan Bulutu’ndaki devasa yıldızların bolluğu çok sayıda süpernova olasılığı yaratıyor, ancak buradaki son süpernova 37 yıl önce 1987A ile gerçekleşmişti.
Safdi yaptığı açıklamada modern bir gama ışını teleskobuyla 1987A süpernovası gibi bir süpernova gözlemlenebilseydi aranan cevabın bulunabileceğini savunuyor.
Süpernova sırasında oluşan gama ışını dalgalanmasının sadece 10 saniye sürmesi, teleskopların zamanında odaklanmasını zorlaştırıyor. Bu nedenle gökyüzünün doğru bölgesine yönelmiş bir gama ışını teleskopuna ihtiyaç duyuluyor. Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu, gökyüzünün beşte birini bir anda tarayabildiği için uygun bir aday olarak görülse de süpernova patlamasının nadirliği bu fırsatın kaçırılma riskini artırıyor.
Sizce yakın galaksiden gelen bir süpernova patlaması, karanlık madde hakkında başka hangi gerçekleri ortaya çıkartabilir? Düşüncelerinizi yorumlarda ve Kayıp Rıhtım Forum’da paylaşabilir, daha fazlası için bizleri Google News’ten takip edebilirsiniz.
Kaynak: IFL Science
Kayıp Rıhtım’ın WhatsApp Kanalını Takip Etmek İçin Tıklayın
Forum üzerinden yorum yapıp sohbete katılmak için tıkla!