Karanlık madde galaksisi çürütüldü
Astronomlar bir galaksinin yüzde 98 karanlık maddeden meydana gelmiş olduğunu iddia etmişti. Yanıldılar…
Astronomlar bir galaksinin yüzde 98 karanlık maddeden meydana gelmiş olduğunu iddia etmişti. Yanıldılar…
Araştırmacılar 2016’da neredeyse tamamen karanlık maddeden oluşan ve hiç yıldız içermeyen bir galaksi bulduklarını iddia etmişti. Şimdi, daha yakından incelendiğinde, bu iddia çürütüldü. Dragonfly 44 (DF44) adı verilen galaksi, Ultra dağınık galaksiler (UDG) olarak bilinen gizemli cisimler sınıfına aitti. Araştırmacılar 1980’lerden beri bu devasa, sönük cisimlerin, uzayın geniş alanlarına yayılmış düşük kütleli cüce galaksiler mi yoksa sönük görünen, kütleli, Samanyolu tarzı galaksiler mi olduğunu tartıştılar. İki nedenden dolayı böyle görünüyor olabilirlerdi: Neredeyse hiç yıldızları yoktu ve kütlelerinin büyük bir bölümünü galaksinin dış kenarlarındaki ışık yaymayan haleleri içinde bulunan karanlık madde oluşturuyordu. 2016’da The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayınlanan bir makalede bilim insanları, DF44’ün büyük bir karanlık madde halesi ve birkaç yıldıza sahip galaksilerden biri olduğunu savundu. Kütlesini hesapladılar ve en az yüzde 98’inin karanlık maddeden olduğunu buldular.
Ancak yeni bir analiz, daha önceki çalışmanın yanlış olduğunu gösteriyor.
Yeni çalışma, DF44’ün normal yüzdelerde karanlık madde içeren düşük kütleli cüce galaksilerden biri olduğuna işaret eden, çok daha az bir toplam kütle gösterdi.
DF44, Dünya’dan yaklaşık 360 milyon ışık yılı uzaklıkta olduğundan, astronomlar kütlesini doğrudan ölçemiyor. Dolaylı yöntemler kullanıyorlar. 2016’da araştırmacılar, DF44’ün küresel kümelerinin merkez etrafında çok hızlı dolanıyor gibi görünmesi nedeniyle devasa bir haleye sahip olduğunu öne sürdüler. 2019’da bu hız ölçümlerinin de yanlış olduğu ortaya çıktı. Ancak bu, DF44’ün büyük miktarda karanlık maddeye sahip olduğu iddialarının sonunu getirmedi. Bunun nedeni, galaksinin nispeten yüksek sayıda küresel kümeye ev sahipliği yapıyor olması.
Hollanda’daki Groningen Üniversitesinde doktorasını yapan, çalışmanın baş yazarı Teymoor Saifollahi, araştırmacıların bir galaksideki küresel kümelerin sayısı ile bu galaksinin kütlesi arasında genel bir ilişki olduğunu fark ettiklerini söyledi. DF44’te çok az yıldıza sahip bir galakside beklediğinizden daha fazla küresel küme bulunuyor olabilir.
İlk gözlemlerde bu kümelerin sayısının yaklaşık 100 olduğu tahmin edildi. Daha sonra 2017 tarihli bir makalede bu sayı 80’e indirildi. Bu, DF44’ün kütlesinin aşağı yukarı Samanyolu ile aynı olduğunu gösteriyor. Bu tespit, kozmologların uzay-zamanda galaksi oluşum tarihini nasıl anladıklarını değiştiren, sarsıcı bir sonuçtu. Yeni modelde galaksiler, çok sayıda yıldız veya diğer ışık veren maddeler olmadan oluşabilen, büyük miktarda karanlık madde içeren cisimler olarak kabul ediliyor. Saifollahi ve meslektaşları kendi hesaplarını yaptılar ve çok daha düşük bir sayıya ulaştılar: 20. Bu, DF44’ün normal bir cüce galaksi kütlesine sahip olduğunu gösteriyordu, dolayısıyla çok daha az heyecan verici bir sonuçtu. Tahminlerde neden bu kadar keskin bir fark var? Saifollahi, “Bu işlem, sadece bakmak ve saymak kadar kolay değil” diyor. “Görüntülerde her türden astronomik cisim var ve bunların hepsi küresel kümeler değil. Bazıları bizden galaksiye giden yolun ortasında bulunan yıldızlar, bazıları ise çok küçük görünen, çok uzak cisimler.” Bu cisimlerin ne olduğunu anlamada her zaman bir miktar belirsizlik var. Bu özellikle, araştırmacılar herhangi bir galaksinin çevresinde olabilecek küresel kümelerin, her zaman bizim bakış açımızdan görülemeyecek kadar küçük ve sönük olduğunu varsaydığında geçerlilik kazanıyor. Saifollahi, 2017 analizi ile 2020 analizi arasındaki temel farkın, DF44’teki küresel kümelerin çoğunun bulunduğunu varsaydıkları yerle ilgili olduğunu söylüyor. 2017 ekibi, kümelerin merkezden ne kadar uzakta yörüngede dolanacağına dair kaba bir tahmin yaptı. Bu tahmini yaparken, cüce galaksilerle ilişkili standart sayıları temel aldı ve daha sonra bu bölgedeki adayları aradı. 2020 makalesi için araştırmacılar, kümelerin galaksinin merkezinden ne kadar uzağa uzandığını ölçtüler ve yıldız kümelerinin DF44’ün merkezine beklenenden çok daha yakın olduklarını buldular. Sadece bu küçük alandaki olası kümeleri saymak daha küçük bir sayı üretti. Saifollahi “bu da ilginç bir yan bulgu” diyor.
Gelecekteki çalışmalarda, bilim insanlarının küresel kümeler hakkında standart varsayımlara güvenmemeye dikkat etmeleri gerekecek. Saifollahi ve meslektaşları, tahminen daha yüksek sayıda küresel kümelere sahip diğer UDG’leri yakından incelemeyi ve bu tahminlerin tutup tutmadığını görmeyi planlıyor.