Fermi Teleskobu Karanlık Maddeyi İlk Kez ‘Görmüş’ Olabilir

Bilim insanları, NASA’nın Fermi gama-ışını uzay teleskobu sayesinde karanlık maddeyi ilk kez “görmüş” olabilir. Doğrulanırsa, evrenin en gizemli bileşeninin ilk doğrudan tespiti anlamına gelecek bu gelişme, astronomi ve fizik için büyük bir dönüm noktası.

Karanlık madde fikri, 1933’te Fritz Zwicky’nin Coma Kümesi’ndeki galaksilerin görünür kütlelerinin yerçekimini açıklamada yetersiz kaldığını fark etmesiyle doğdu. 1970’lerde Vera Rubin ve ekibi, sarmal galaksilerin dış bölgelerinin merkezle aynı hızda döndüğünü gösterdi; bu da maddenin büyük kısmının merkezde toplanmak yerine genişçe dağılmış olması gerektiğini düşündürdü. Bu bulgular, karanlık maddenin ışıkla neredeyse hiç etkileşmediği için görünmez olmasına rağmen, yerçekimi etkileri üzerinden varlığını ortaya koydu.

Evrenin maddesinin yaklaşık yüzde 85’ini karanlık madde oluşturuyor; gördüğümüz yıldızlar, gezegenler ve bizler ise sadece yüzde 15’lik kısmıyız. Yine de karanlık maddeyi doğrudan ışıkta görmek mümkün değil. Ancak bir ihtimal var: Eğer karanlık madde parçacıkları birbirleriyle karşılaştığında yok oluyorsa (tıpkı madde–antimadde gibi), bu süreç gama-ışını fotonları üretebilir. Önerilen adaylardan biri, “Zayıf Etkileşen Ağır Parçacıklar” (WIMP).

Tokyo Üniversitesi’nden Tomonori Totani liderliğindeki ekip, Fermi teleskobunu Samanyolu’nun merkezine ve karanlık maddenin yoğunlaşması beklenen bölgelere çevirdi. Araştırmacılar, 20 gigaelektronvolt enerjili gama-ışınlarının, galaksi merkezine doğru “halo” benzeri bir yapıda yayıldığını tespit etti. Totani, bu gama-ışını bileşeninin karanlık madde halosu için beklenen şekille dikkat çekici şekilde örtüştüğünü söylüyor.

Sonuçlar, karanlık madde öz-yok oluşunun işareti olabilir. Yine de bilim insanları temkinli: Bu sinyalin diğer astrofiziksel kaynaklardan gelmediğinin bağımsız analizlerle doğrulanması gerekiyor. Eğer teyit edilirse, karanlık maddenin doğasını anlamada büyük bir sıçrama yaşanacak.