Samanyolu’nun “karanlık kalbi” düz çıktı: En eski kozmik gizemlerden biri daha çözülüyor mu?

Gökbilimcileri on yılı aşkın süredir şaşırtan, galaksimizin merkezinden gelen gizemli bir yüksek enerjili parıltının kaynağına dair yeni bir ipucu bulundu. Yeni bilgisayar simülasyonları, Samanyolu’nun merkezine yakın karanlık maddenin daha önce varsayıldığı gibi yuvarlak (küresel) bir hale şeklinde değil, “düz” bir yapıda olduğunu gösteriyor. Bu keşif, karanlık madde parçacıklarının çarpışıp yok olmasından kaynaklandığı düşünülen gama ışını parıltısının kökenine işaret edebilir.

Bu gizemli sinyal ilk olarak, Fermi uzay teleskobu galaktik merkeze yöneltildiğinde ölçülen aşırı miktarda gama ışını ile fark edilmişti. Bilim insanları, başlangıçta bu ölçümün evrenin kütlesinin çoğunu oluşturan görünmez madde olan karanlık maddenin yok oluşundan kaynaklandığını varsaydı. Ancak gama ışınlarının yassı, disk benzeri şekli, karanlık madde halelerinin küresel olduğu varsayımıyla çelişince, bu teori gözden düşmüştü.

Tartu Üniversitesi’nden Moorits Mihkel Muru liderliğindeki yeni çalışma, tam olarak bu temel varsayımı sorguluyor.

Karanlık maddenin yeni şekli

Gama ışınları, evrenin en enerjik ışık biçimleridir ve genellikle şiddetli kozmik olaylarla üretilirler. Samanyolu’nun çekirdeğinden gelen bu açıklanamayan parıltı için alternatif açıklama, hızlı dönen yaşlı nötron yıldızları olan milisaniye pulsarları gösteriyordu.

Muru ve meslektaşları, Physical Review Letters dergisinde yayımlanan çalışmalarında, Samanyolu benzeri galaksileri gerçekçi bir kozmik ortamda yeniden yaratan yüksek çözünürlüklü HESTIA simülasyon paketini kullandılar. Şaşırtıcı bir şekilde simülasyonlar, galaktik merkeze yakın karanlık maddenin, küresel değil, tıpkı gözlemlenen gama ışını sinyali gibi düzleşmiş bir şekle sahip olduğunu gösterdi.

Muru, “En önemli sonucumuz, karanlık madde yorumunun neden tercih edilmediğinin basit bir varsayımdan kaynaklandığını göstermekti. Merkeze yakın karanlık maddenin küresel değil, düzleştiğini bulduk” dedi. Bu düzeltilmiş tablo, karanlık madde parçacıklarının birbirini yok etmesinden beklenen gama ışını örüntüsünün, gökbilimcilerin gözlemledikleriyle doğal olarak çok benzer olabileceği anlamına geliyor. Başka bir deyişle, bilim insanları yanlış şekli kullandıkları için karanlık madde teorisini erken bir kenara atmış olabilirlerdi.

Sıradaki soru: Pulsar mı, Karanlık Madde mi?

Yeni bulgular karanlık madde senaryosunu güçlendirse de, gizemi tamamen çözmüyor. Bu iki teori arasında kesin bir ayrım yapmak için gökbilimcilerin daha keskin ve yüksek çözünürlüklü gözlemlere ihtiyacı var.

Eğer Kare Kilometre Dizisi (SKA) gibi yeni nesil teleskoplar, galaktik merkezde bu parıltıyı açıklayacak kadar çok sayıda küçük, nokta benzeri (bireysel pulsar) kaynak ortaya çıkarırsa, pulsar açıklaması desteklenecek, radyasyon düzgün ve dağınık bir şekilde kalırsa, bu durum karanlık madde senaryosunu destekleyecektir.

Muru, “Karanlık madde için kesin kanıt, teorik tahminlerle tam olarak eşleşen bir sinyal olacaktır” diyerek, bu doğrulamanın gelişmiş modelleme ve daha iyi teleskoplar gerektireceğini ekledi.