Samanyolu'nun merkezinde sınırsız enerji kaynağı olabilir

Galaksi merkezindeki yıldızlar ölümsüzlüğü mü buldu?

Samanyolu'nun merkezindeki karanlık made yoğunluğunun çok yüksek olduğu varsayılıyor (NASA)
Samanyolu'nun merkezindeki karanlık made yoğunluğunun çok yüksek olduğu varsayılıyor (NASA)
TT

Samanyolu'nun merkezinde sınırsız enerji kaynağı olabilir

Samanyolu'nun merkezindeki karanlık made yoğunluğunun çok yüksek olduğu varsayılıyor (NASA)
Samanyolu'nun merkezindeki karanlık made yoğunluğunun çok yüksek olduğu varsayılıyor (NASA)

Bilim insanları Samanyolu Galaksisi'nin merkezindeki yıldızların karanlık maddeden beslenerek "sonsuza kadar genç kalabileceğini" öne sürdü. 

Yıldızlar çekirdeklerindeki hidrojeni yakarak hayatını sürdürüyor. Nükleer füzyon denen bu süreç yıldızın ihtiyaç duyduğu enerjinin çok büyük bir bölümünü sağlıyor. 

Çekirdeklerindeki hidrojen tükendiği zamansa yıldızlar hayatlarının son sürecine giriyor. Güneş'in de yaklaşık 5 milyar yıl sonra bu sürece girmesi bekleniyor. Yakıtını tüketen yıldız, çekirdeğin üstüne çökerek ölüyor. 

Peki, yıldızları ölümsüz kılacak bir enerji kaynağı olabilir mi?

Samanyolu'nun merkezindeki Sagittarius A* adlı kara deliğe çok yakın yıldızları inceleyen bilim insanları, bu cisimlerin beklenenden çok daha genç olduğunu fark etti. 

Henüz hakem denetiminden geçmeyen ve ön baskıların yayımlandığı arXiv'e yüklenen çalışmayı yürüten ekip, buradaki yıldızların kütleçekim kuvvetiyle karanlık madde parçacıklarını yakalıyor olabileceğini öne sürdü. Bu sayede parçacıklar yıldızın içinde birbiriyle çarpışıp yok olarak gözlemlenebilir maddeye dönüşebilir ve sınırsız bir enerji açığa çıkarabilir. 

Işıkla etkileşime girmediği için henüz gözlemlenemeyen karanlık maddenin evrenin yüzde 27'sini oluşturduğu tahmin ediliyor. Bilim insanları karanlık maddenin varlığını, kütleçekimle girdiği etkileşim üzerinden takip etmeye çalışıyor. 

Ancak böyle bir maddenin varlığı henüz kanıtlamadı ve bazı bilim insanları, yaklaşık 100 yıllık bu teorinin doğru olmadığı görüşünde. 

Samanyolu'nun iç kısmındaki yıldızların "başka yerde görülmeyen" özelliklere sahip olduğunu söyleyen araştırmacılar, hidrojen dışında bir yakıt kullanıp kullanmadıklarını anlamaya çalıştı. 

Çalışmanın başyazarı Isabelle John, S kümesi denen bu yıldızlar için "Ortamın yıldız oluşumu açısından son derece elverişsiz olduğu düşünülen merkeze nasıl bu kadar yaklaştıkları belli değil" diyor. John, yıldızlar başka bir yerden buraya gelseydi çok daha yaşlı olmaları gerektiğini ekliyor:

Ayrıca beklenmedik derecede çok sayıda ağır yıldız var gibi görünüyor.

Bilgisayar simülasyonları yürüten ekip, galaksinin merkezinde yoğun halde bulunduğu varsayılan karanlık maddenin bu yıldızları genç tutabileceğini söylüyor. 

John "Simülasyonlarımız, yıldızların sadece karanlık maddeyi yakıt olarak kullanıp hayatta kalabileceğini ve galaksi merkezinin yakınlarında son derece büyük miktarda karanlık madde olduğu için bu yıldızların ölümsüz hale geldiğini gösteriyor" diye açıklıyor.

Bu epey büyüleyici çünkü simülasyonlarımız, S kümesi yıldızlarıyla ilgili gözlemlere benzer sonuçlar gösteriyor: Karanlık madde bir yakıt olarak yıldızları sonsuza kadar genç tutabilir.

Karanlık maddeye dair daha önceki modellerde, bu maddenin parçacıklarının birbirlerini yok ettiği öne sürülmüştü. John bu çarpışmanın karanlık maddenin yoğun olduğu bölgelerde gerçekleştiğini düşünüyor. 

Araştırmacılar, birbirlerini yok eden karanlık madde parçacıklarının çıkardığı enerjiyi, yıldızların yakıt olarak kullanabildiğini iddia ediyor. Fakat bu iddianın kanıtlanması için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var. 

John "S kümesi yıldızlarına dair daha hassas gözlemler, bu yıldızlar ve devam eden süreçler hakkında daha fazla bilgi sağlayacak" ifadelerini kullanıyor.

Independent Türkçe, Space.com, Live Science, ArXiv



130 bin galaksiden elde edilen veriler, karanlık madde teorisini sarstı

Evrenin yüzde 27'sini oluşturduğu varsayılan karanlık madde, yarattığı kütleçekim kuvvetiyle saptanmaya çalışılıyor (NASA)
Evrenin yüzde 27'sini oluşturduğu varsayılan karanlık madde, yarattığı kütleçekim kuvvetiyle saptanmaya çalışılıyor (NASA)
TT

130 bin galaksiden elde edilen veriler, karanlık madde teorisini sarstı

Evrenin yüzde 27'sini oluşturduğu varsayılan karanlık madde, yarattığı kütleçekim kuvvetiyle saptanmaya çalışılıyor (NASA)
Evrenin yüzde 27'sini oluşturduğu varsayılan karanlık madde, yarattığı kütleçekim kuvvetiyle saptanmaya çalışılıyor (NASA)

Binlerce galaksiyi gözlemleyen bilim insanları, karanlık madde teorisinin gerçek olmayabileceğini öne sürdü. Bulgular, standart evren teorisinin güncellenmeye ihtiyaç duyabileceğini gösteriyor. 

Bilim insanları galaksilerin merkezinden uzaktaki cisimlerin, daha düşük bir kütleçekim kuvvetine maruz kalmasından dolayı daha yavaş hareket etmesi gerektiğini düşünüyor. 

Öte yandan bugüne kadar yapılan gözlemlerde, uç kısımlardaki yıldızların da merkezdekilere yakın hızlarda döndüğü görüldü. Bu durumu karanlık madde teorisiyle açıklayan gökbilimciler, bu görünmez maddenin yarattığı kütleçekim kuvvetinin yıldızları etkilediğini öne sürüyor. 

Bu teoriye göre galaksilerin merkezinden 300 bin ışık yılı mesafeye uzanan, hale şeklinde karanlık madde kümeleri var. Bundan daha uzağa gidildiğinde yıldızların daha yavaş hareket etmeye başlaması gerekiyor.

Fakat The Astrophysical Journal Letters adlı hakemli dergide yakın zamanda yayımlanan bir makalede merkezden 1 milyon ışık yılı uzaktaki yıldızların, mevcut karanlık ve görünür madde teorileriyle açıklanamayacak hızlarda dönmesi gerektiği öne sürüldü.

Avrupa Güney Rasathanesi'nin Şili'deki VLT Tarama Teleskobu tarafından çekilen yaklaşık 130 bin galaksiye ait görüntüleri inceleyen araştırmacılar, kütleçekimsel merceklenme denen bir olgudan yararlandı. 

Kütleçekimsel merceklenme, galaksiler gibi büyük kütleli cisimlerin, uzak bir kaynaktan gelen ışığı bükmesini ifade ediyor. 

Merceklenmeye dair incelemeler, galaksinin hem görünür madde hem de çok daha yüksek miktarda olduğu varsayılan karanlık madde miktarına dair fikir veriyor. 

Bilim insanları kütleçekimsel merceklenme verilerine dayanarak galaksilerin merkezinden 1 milyon, hatta belki 3 milyar ışık yılı ötedeki yıldızların, görünür ve karanlık madde miktarıyla açıklanamayacak hızda dönmesi gerektiğini öne sürdü.

Bulgular ya karanlık maddenin daha yüksek miktarda olması gerektiğine ya da bu teorinin temelden yanlış olduğuna ve galaksilerdeki hareketlerin farklı şekilde açıklanabileceğine işaret ediyor.

Çalışmanın yazarlarından Tobias Mistele, "Bu keşif mevcut modellere meydan okuyor" diyor.

Ya karanlık madde haleleri düşündüğümüzden çok daha büyük ya da kütleçekime dair anlayışımızı temelden gözden geçirmemiz gerekiyor.

Galaksilerin uç kısımlarındaki tuhaf hareketleri karanlık maddeye gerek kalmadan açıklayan seçenekler arasında Değiştirilmiş Newton Dinamiği (Modified Newtonian Dynamics / MOND) teorisi var. Bu teoriye göre Isaac Newton'ın kütleçekim yasası sadece bir noktaya kadar geçerli ve yüksek dönme hızlarında farklı türde bir davranış devreye giriyor. 

Makalenin ortak yazarı Stacy McGaugh, gözlemlerin bu teoriyle açıklanabileceğini düşünüyor. 

Bilim dünyası bir yandan karanlık madde teorisini destekleyecek daha güçlü kanıtlar ararken, bir yandan da farklı teorilerle evrendeki tuhaf durumlara açıklık getirmeye çalışıyor. 

Avrupa Uzay Ajansı'nın geçen yıl fırlatılan Euclid Uzay Teleskobu'nun daha iyi kütleçekimsel merceklenme verileri sağlaması bekleniyor. Teleskobun gözlemleri galaksilerin uç kısımlarındaki gizemin aydınlatılmasına katkı sunabilir.

Independent Türkçe, Science News, Knowridge Science Report, The Astrophysical Journal Letters