Karanlık madde bu galaksileri sıkı bir şekilde kontrol ediyor

Eliptik gökada NGC 1270, yaklaşık 240 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Ama bu yalnız değil. Gökyüzündeki en parlak X-ışını nesnesi ve evrendeki en büyük nesnelerden biri olan Kahraman Kümesi’nin (Abell 426) bir parçasıdır.

NGC 1270, Gemini Kuzey teleskopundan alınan yeni görüntüde başrol oynuyor. Ancak görüntü, galaksiyi ve Kahraman Kümesi’ndeki diğer galaksileri sıkı bir şekilde tutan karanlık maddeyi göstermiyor.

Antik gökbilimciler evren hakkında öğrendiklerimiz karşısında hayrete düşerlerdi. 20’nci yüzyıldaki Edwin Hubble gibi gökbilimciler bile modern teleskoplarımızın gücüne ve bize gösterdikleri şeye hayran kalacaklardı. O zamanlar uzak galaksiler bulanık görünüyordu ve bulutsu olarak adlandırılıyordu.

En yakın galaktik komşumuz Andromeda’nın doğası bile belirsizdi. 1920’de Hubble ve diğerleri gördükleri Andromeda ve diğer nesnelerin Samanyolu’nun dış bölgelerindeki küçük nesneler, bulutsular veya diğer galaksilerdeki küçük nesneler olup olmadığını tartışıyorlardı.

Alman filozof ve Aydınlanma düşünürü Immanuel Kant, tüm bu bulanık nesneleri tanımlamak için onların gerçek doğasına işaret eden “ada evrenleri” terimini icat etti. Bizim galaksimizin ötesinde başka galaksilerin olduğu fikri çok eskilere dayanıyordu ama bunu test etmenin bir yolu yoktu. Daha sonra 1924’te Edwin Hubble tartışmayı sonlandırdı. Bu “bulutsu” olarak adlandırılan bazı yıldızların aslında Samanyolu’nun çok ötesinde olduğunu göstermeyi başardı.

Keşif belirleyiciydi ve artık evrenin, Samanyolu’muz gibi yüz milyarlarca, hatta trilyonlarca başka galaksiyle dolu olduğunu biliyoruz.

Artık gökbilimciler diğer galaksileri ayrıntılı olarak incelemek için güçlü teleskoplar kullanıyor. Evrenin en eski galaksilerine zamanda geriye bakmak için James Webb Uzay Teleskobu’nu bile kullandılar. Herkes, her türden diğer galaksilerin yüzlerce muhteşem görüntüsünü hızlı bir şekilde inceleyebilir.

Kahraman Kümesi gibi devasa nesneler, galaksilerin doğasından çok daha gizemli ve anlaşılması zor bir şeyin varlığı konusunda bizi uyarıyor. Bir şey bu bireysel galaksileri tutarlı bir grup halinde birbirine bağlıyor ve biz buna karanlık madde diyoruz.

Ona karanlık madde demeyi bırakıp bunun yerine daha doğru bir terim olan görünmez maddeyi kullanmamızı öneren bilimsel sesler giderek artıyor. Ancak ona ne isim vermeye karar verirsek verelim, karanlık madde evrendeki maddenin çoğunu oluşturur ve ışıkla etkileşime giren ve yıldızları, gezegenleri ve bizi oluşturan “normal” maddeyi gölgede bırakır.

Kozmoloji ilerledikçe bilim insanları evrenin büyük ölçekli yapısının haritasını çıkardılar. Bu haritalar, galaksilerin ve gruplarının, iskele görevi gören karanlık madde iplikçikleri boyunca nasıl organize edildiğini gösteriyor. Kahraman Kümesi, bir milyar ışıkyılı boyunca uzanan, uzun ve ince bir gökada yapısı olan Kahraman-Pegasus İpliği ile ilişkilidir.

Karanlık madde olmasaydı bilim insanları evrenin çok daha homojen olacağını düşünüyor. Galaksiler uzayda daha eşit bir şekilde dağılacaktı. Ancak bizim gördüğümüz bu değil ve NGC 1270 ve Kahraman Kümesi’nin geri kalanı bunu açıkça gösteriyor.

Şu anda bilimsel teori, görünmez bir karanlık madde ağının galaksileri bir araya getirdiğini öne sürüyor. Karanlık maddenin büyük dallarının kesiştiği yerde bulunurlar. Yerçekiminin en güçlü olduğu yer burasıdır.

Kısacası, karanlık madde olmasaydı Kahraman Kümesi ve NGC 1270 oldukları yerde olmazdı ve bir arada gruplanmazdı. Küme ve diğer tüm gruplar, kümeler ve süper kümeler, karanlık maddenin sıkı kontrolü altındadır.

Amerikalı gökbilimci Vera Rubin, karanlık maddeye ilişkin modern anlayışımızda büyük bir rol oynadı. Bir galaksinin dış kenarındaki yıldızların ve gazın, galaksinin görünür kütlesinin öngördüğünden çok daha hızlı hareket ettiğini gözlemledi. Newton fiziği onların daha yavaş hareket etmesi gerektiğini öne sürüyor.

Rubin ve meslektaşları, galaksilerin görünür kenarlarının ötesinde büyük miktarda görünmez maddenin olması gerektiğini düşündüler. Sonunda galaksilerde görünür maddeden altı kat daha fazla karanlık madde olması gerektiğini anladı.

Rubin sonuçlarının kabul edilmesinde birçok engelle karşılaştı. Bir kadın olarak 1970’lerin astronomi dünyasının erkek egemen dünyasının bir parçası değildi. Kariyerinin başlarında bazı tesislere erişimi reddedildi ve bu da ilerlemesini yavaşlattı. Artık ona tam itibar veriliyor ve Hubble ve astronomideki diğer etkili isimlerle birlikte anılıyor. Şimdiye kadar tasarlanmış en güçlü ve eşsiz gözlemevlerinden birine onun adı verilmiştir.

Ona ne isim verirsek verelim ve onu kim keşfederse, evrenimiz tam olarak anlamadığımız bir şeyin hakimiyetindedir.

Bilim adamlarının, görünmez maddenin ne olduğunu bilmeden, yalnızca çıkarım yaparak görünmez maddenin haritasını çıkarabilmeleri dikkat çekicidir. Karanlık maddeye ilişkin en yaygın kabul gören anlayış, Büyük Patlama Kozmolojisinin Standart Modeli olarak da adlandırılan Lambda Soğuk Karanlık Madde (Lambda-CDM) kozmoloji modelindedir. Galaksilerin nasıl oluştuğu, evrenin nasıl genişlediği ve tabii ki evrenin büyük ölçekli yapısı dahil, evrende gözlemlediğimiz pek çok şeyi başarıyla yeniden yaratıyor.

Ancak Lambda-CDM bile bize karanlık maddenin ne olduğunu söyleyemez. Çoğu kişi bunun bir tür parçacık olduğunu düşünüyor, ancak eğer öyleyse, bulunması son derece zor.

Bu, NGC 1270 ve Perseus Kümesi gibi nesneleri gözlemlediğimizde onun etkisini görmemize engel değil.