Çalışma, karanlık maddenin normal maddeyle hafif bir etkileşime sahip olabileceğini öne sürüyor

Karanlık maddeye karanlık dememizin nedeni onun gölgeli bir madde olması değil. Çünkü karanlık madde ışıkla etkileşime girmiyor. Fark ince ama önemlidir. Normal madde ışığı emdiği için karanlık olabilir. Bu nedenle örneğin Samanyolu’nun dağınık yıldızlarının üzerinde moleküler bulutların gölgesini görebiliriz. Bu mümkündür çünkü ışık ve maddenin bağlantı kurmanın bir yolu vardır.

Işık elektromanyetik bir dalgadır ve atomlar elektrik yüklü elektronlar ve protonlar içerir, dolayısıyla madde ışığı yayabilir, emebilir ve dağıtabilir. Karanlık madde elektrik yüklü değil. Işıkla bağlantı kurmasının hiçbir yolu yoktur ve bu nedenle aydınlık ve karanlık madde buluştuğunda basitçe birbirlerinden geçerler.

Tüm gözlemlerimiz karanlık madde ve ışığın yalnızca ortak kütle çekimine sahip olduğunu gösteriyor. Örneğin karanlık madde bir galaksinin etrafında toplandığında, onun yerçekimsel çekişi ışığı saptırabilir. Bu nedenle, ışığın kütleçekimsel olarak onun etrafında nasıl merceklendiğini gözlemleyerek evrendeki karanlık maddenin dağılımını haritalandırabiliriz.

Ayrıca karanlık ve düzenli maddenin çekimsel olarak etkileşime girdiğini de biliyoruz. Karanlık maddenin çekişi galaksilerin üstkümeler halinde bir araya toplanmasına neden olur. Ancak cevaplanmamış bir soru, karanlık ve düzenli maddenin yalnızca kütleçekimsel olarak etkileşime girip girmediğidir. Bir atom ve karanlık madde parçacığı kesişirse gerçekten birbirlerinin içinden geçebilirler mi?

Karanlık madde parçacıklarını doğrudan gözlemlemediğimiz için yalnızca spekülasyonda bulunabiliriz, ancak çoğu karanlık madde modeli, yerçekiminin ışık ve normal madde ile tek ortak bağlantı olduğunu öne sürüyor. Karanlık ve düzenli madde birbirinin etrafında toplanır, ancak yıldızlararası bulutlar gibi çarpışıp birleşmezler. Ancak yeni bir çalışma, ikisinin etkileşime girdiğini ve bunun da gizemli şeylerin inceliklerini ortaya çıkarabileceğini öne sürüyor.

Çalışma altı ultra sönük cüce gökadaya veya UFD’ye bakıyor. Bunlar Samanyolu yakınındaki uydu galaksilerdir ve kütlelerinin önerdiğinden çok daha az yıldıza sahip gibi görünmektedir. Bunun nedeni çoğunlukla karanlık maddeden yapılmış olmalarıdır. Bulgular: yayınlandı içinde Astrofizik Günlük Mektupları.

Eğer düzenli ve karanlık madde yalnızca kütleçekimsel olarak etkileşime giriyorsa, bu küçük galaksilerdeki yıldızların dağılımının belirli bir düzen izlemesi gerekir. Eğer karanlık ve düzenli madde doğrudan etkileşime girerse bu dağılım çarpık olacaktır.

Bunu test etmek için ekip her iki senaryonun bilgisayar simülasyonlarını çalıştırdı. Etkileşmeyen modelde yıldızların dağılımının UFD’lerin merkezinde daha yoğun olması ve kenarlarda daha dağınık olması gerektiğini buldular. Etkileşimli modelde yıldız dağılımı daha düzgün olmalıdır. Bu modelleri altı galaksinin gözlemleriyle karşılaştırdıklarında, etkileşimli modelin biraz daha uygun olduğunu buldular.

Öyle görünüyor ki karanlık ve düzenli madde, yerçekimsel çekişlerinin ötesinde etkileşime giriyor. Etkileşimin kesin doğasını belirlemek için yeterli veri yok, ancak herhangi bir etkileşimin olduğu gerçeği bir sürpriz. Bu, geleneksel karanlık madde modellerimizin en azından kısmen yanlış olduğu anlamına geliyor.

Ayrıca karanlık maddenin doğrudan tespit edilmesine yönelik yeni yöntemlere giden yolu da işaret edebilir. Zamanla bu karanlık ama tamamen görünmez olmayan malzemenin gizemini nihayet çözebiliriz.