Karanlık Madde ve Büyük Kütleli Gökadalar

Gökadalar ışıkla etkileşmediği için görülmeyen ancak kütleçekimi aracılığıyla varlığını belli eden bir karanlık madde halesiyle çevrilidir.

Evrendeki toplam madde miktarının %85’ini karanlık madde oluşturur. Karanlık madde ışıkla etkileşmediği için doğrudan görülemez. Ancak karanlık madde kütleçekimi aracılığıyla sıradan madde ile etkileşir. Karanlık maddenin gökadaların oluşumunda önemli bir role sahip olduğu biliniyor.

Genel görelilik kuramı kütlenin uzayı büktüğünü söyler. Bu durum uzak gökadalardan Dünya’ya ulaşan ışığın karanlık maddenin çekiminden de etkilenmesine neden olur. Gözlemlenen bir gökada ile Dünya arasında yüksek miktarda karanlık madde olması, gökadanın olduğundan daha büyük görünmesine yol açar. Tıpkı merceklerin cisimleri olduğundan daha büyük göstermesine benzediği için bu durum “kütleçekimsel mercekleme” olarak adlandırılır.

Kütleçekimsel mercekleme bir gökadanın olduğundan daha büyük görünmesini sağlar. Mercekleme etkisi evrendeki kütle dağılımı hakkında bilgi verir.

Son on yılda yapılan bilimsel çalışmalar, büyük kütleli gökadaların nasıl oluştuğunun daha iyi anlaşılmasını sağladı. Bugün yaygın olarak kabul gören görüş, çok büyük kütleli gökadaların iki aşamada oluştuğunu iddia eder. İlk aşamada karanlık madde halesiyle çevrili bir uzaydaki madde, kütleçekimi etkisiyle bir araya gelmeye ve yavaş yavaş yıldızları oluşturmaya başlar. Böylece gökadanın kütlesinin büyük kısmı yıldızlarda birikir. İkinci aşamada, kendi içindeki yıldız oluşumları yavaşladıktan sonra, gökada civardaki başka gökadaların dış kısımlarından yıldızlar yakalayarak büyümeye devam eder. Bilgisayar benzetimleri ve gözlemler de bu hipotezin doğru olduğuna işaret ediyor.

Bir grup gökbilimci Subaru Teleskobu ile gözlemler yaparak kütlesi gökadamızınkinden daha büyük 3200 gökadayı incelemişler. Ayrıca mercekleme verilerini ve yıldızlardaki kütlelerin gökada içindeki dağılımını kullanarak gökadaları çevreleyen karanlık madde halesinin zaman içindeki gelişimi hakkında bilgi edinmenin bir yolunu bulmuşlar. Geliştirilen bu yeni yöntem sayesinde gelecekte büyük kütleli gökadaların oluşumunun ve gelişiminin daha iyi anlaşılabileceği düşünülüyor. 

Gökbilimciler tarafından oluşturulan karanlık madde haritasında benzer kütle dağılımına sahip bölgeler aynı renkte görülüyor.

Şu an için elde edilen sonuçlar, benzer kütleye sahip iki gökadadan daha hacimli olanın daha büyük kütleli karanlık madde halesine sahip olduğunu gösteriyor.

Araştırma ile ilgili detaylı bilgiye Dr. Song Huang ve arkadaşlarının Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’de yayımladıkları makaleden ulaşabilirsiniz.