Destansı Bir Kozmik Çarpışma, Evrenin Eksik Maddesinin Kanıtını Ortaya Çıkarmış Olabilir

Uzaydaki en büyük yapılardan bazıları arasındaki çarpışma, bize Evrendeki en büyük gizemlerden biri hakkında bir ipucu verdi: Eksik bir madde yığınının yeri.

Bilim insanları, iki alt kümenin birleşme sürecinde olduğu Abell 98 gökada kümesinde, sıcak-sıcak galaksiler arası ortam (WHIM) olarak adlandırılan bir şeyle tutarlı bir gaz filamanı buldular.

Galaksiler arasında yüzdüğü düşünülen bu plazma sisi, yerel Evrende ölçülen, 'baryonik madde' olarak adlandırılan, görünür parçacıkların miktarındaki bir eksikliğin konumu için önde gelen adaylardan birisidir.

Önceki kanıtlar, WHIM'in orada olduğunu gösteriyor, ancak eksik baryonlara nasıl katkıda bulunduğunu tartışmak için yeterince materyali bulmanın zor olduğu kanıtlandı.

Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden (CfA) astrofizikçi Arnab Sarkar, "Bu eksik madde iplikçiklerini bulmanın son derece zor olduğu kanıtlandı ve sadece birkaç örnek biliniyor" diyor. "Muhtemelen bir başkasını saptadığımız için heyecanlıyız."

Kayıp madde, Evren hakkında sahip olduğumuz garip sorulardan biridir. Maddenin/enerjinin evrendeki dağılımını aşağı yukarı biliyoruz. Çoğu, tespit edemediğimiz ve dolayısıyla ne olduğunu bile bilmediğimiz şeylerdir: yüzde 68'i karanlık enerji biçiminde ve yüzde 27'si karanlık madde olarak oradadır.

Kalan yaklaşık yüzde 5 baryonik maddedir. Tespit edebildiğimiz ve gördüğümüz her şeyin yapıldığı maddedir: yıldızlar, gezegenler, toz, galaksiler, bulutlar, kara delikler, insanlar.

Büyük Patlama sırasında ne kadar baryonik maddenin bulunduğunu biliyoruz çünkü o dönemden, bilim insanlarının kodunu çözebildiği Kozmik Mikrodalga Arka Planı'ndan (CMB) kalan radyasyona sahibiz.

Bunun için olası bir konum WHIM'dir; Baryonların şokla ısıtıldığı ve sıkıştırıldığı 10.000 ila 10 milyon Kelvin arasındaki sıcaklıklara sahip gaz filamentleri. Bununla birlikte, çok daha parlak gökadalar arasındaki boşlukta bu ince yapıları bulmak zor olmuştur.

Yaklaşık 1,4 milyar ışık yılı uzaklıktaki bir gökada kümesi olan Abell 98'e gidelim. Abell 98'in X-ışını gözlemleri, iki alt küme arasındaki sıcak gaz yapılarını ortaya çıkardı. Bu yılın başlarında Sarkar ve meslektaşları, alt kümeler bir araya geldiğinde bu filamanın dev bir şok dalgası içerdiğini tespit eden bir analiz yayınladı.

Analizleri ayrıca gaz filamanının özelliklerini araştırdı ve iki farklı sıcaklık rejimi buldu: biri 20 milyon Kelvin'de ve ikincisi 10 milyon Kelvin'de. Araştırmacılar, daha sıcak gazın, muhtemelen üst üste binen iki alt kümenin etrafındaki gaz halelerinin sonucu olduğunu söylüyor.

Öte yandan, daha soğuk gaz, teorik WHIM aralığının daha sıcak, daha yoğun ucuyla tutarlıdır.

Hala tüm eksik baryonları hesaba katacak kadar WHIM tanımlamadık. Başka yerlerde de saklanıyor olabilir; Kanıtlar, bazılarının galaksiler arasında uzanan gaz iplikçiklerinde saklanıyor olabileceğini veya galaksiler arası uzayda ince gaz bulutları olarak gizlendiğini gösteriyor.

Ancak WHIM'i tespit etmeye yönelik araçlarımız, yeni nesil X-ışını teleskoplarının gökyüzüne çıkmasıyla daha da güçleniyor. Yıldızların arasındaki boşluklara baktıklarında, derin uzayın sırlarını ve orada nelerin gizlendiğini daha da açığa çıkarmalılar.