Bilim insanları evrendeki “kayıp madde” sırrını çözdü

Metin Akpınar

Teknoloji Editörü

Bilim insanları evrendeki “kayıp madde” sırrını çözdü — Yıllardır evren, bilim insanlarını şaşırtan büyük bir sırrı saklıyordu. Evrendeki sıradan madde dediğimiz ve protonlardan, yıldızlara, gezegenlerden insanlara kadar her şeyi oluşturan maddelerin neredeyse yarısı, dağılımının çok seyrek ve ince olması nedeniyle gözlemlenemiyor, “**kayıp**” olarak kabul ediliyordu. Ancak son dönemde yapılan çığır açan bir çalışmayla bu gizem nihayet aydınlatıldı.

Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi (CfA) ve Caltech'ten gökbilimciler, hızlı radyo patlamaları (Fast Radio Bursts – FRB) aracılığıyla evrendeki baryonik (yani sıradan, proton ve nötronlardan oluşan) maddenin büyük kısmının yerini tespit etti. Araştırmaya göre, evrende bulunan sıradan maddenin yaklaşık yüzde 76’sı galaksiler arasında yer alan son derece ince ve sıcak gazda gizleniyor. Bu keşif, Nature Astronomy dergisinde yayımlandı.

Yıllardır neredeydi bu madde?

Kozmik fenerler aydınlattı

Bu çıkmazı aşan ise hızlı radyo patlamaları oldu. FRB’ler, uzak galaksilerden gelen ve yalnızca milisaniyeler süren parlak radyo sinyalleridir. Işıklarının uzayda yol alırken ne kadar yavaşladığını ölçen gökbilimciler, bu gecikmeyi kullanarak ışığın geçtiği ortamın yoğunluğunu hesaplayabiliyor. FRB’ler, boşlukta parlayan kozmik el feneri gibi düşünülebilir; sinyalleri galaksiler arası gazın içinden geçerken yavaşlar ve bu yavaşlama, o ortamın yoğunluğunu ve içeriğini anlamamıza olanak tanır.

CfA’dan Dr. Liam Connor’ın liderliğinde yürütülen yeni çalışmada, yaklaşık 11 milyon ışık yılı uzaklıktaki M81 galaksisinden gelen FRB20200120E’den, şimdiye kadar gözlemlenen en uzak FRB olan ve 9.1 milyar ışık yılı öteden gelen FRB20230521B’ye kadar 60 farklı FRB analiz edildi. Bu veriler sayesinde, maddenin büyük kısmının galaksiler arası boşlukta — intergalaktik ortamda (IGM) — bulunduğu tespit edildi.

Kozmik ağa dair ilk detaylı harita

Araştırmaya göre baryonik maddenin yaklaşık yüzde 76’sı intergalaktik ortamda, yüzde 15’i galaksilerin etrafındaki halo bölgelerinde, kalan kısmı ise yıldızlarda veya galaksi içindeki soğuk gazlarda bulunuyor. Bu dağılım, kozmolojik simülasyonlarla örtüşüyor olsa da ilk kez doğrudan gözlemsel olarak doğrulanmış oldu.

Elde edilen bulgular, yalnızca maddenin dağılımını açıklamakla kalmıyor, aynı zamanda galaksi oluşumu ve evrenin termodinamiği hakkında da önemli ipuçları veriyor. Connor’a göre, baryonlar galaksilere çekildikçe; süper kütleli kara delikler ve yıldız patlamaları, bu maddeleri tekrar galaksiden dışarı püskürtebiliyor. Çalışmanın ilerleyen dönemlerde evrenin yapısının ve kozmik ağın olağanüstü detaylarla haritalanmasına yardımcı olması bekleniyor.