Gaz devi ötegezegenler, kendi kendini yok eden karanlık maddeyle dolu olabilir. Ve şimdi bir araştırma ekibi, evrende normal maddeden yaklaşık altıya bir oranında daha ağır olan gizemli maddeden kaynaklanabilecek muhtemel ısınma etkilerini tespit etmek amacıyla, galaksinin uzak bölgelerinde bulunan devleri taramak için yakında açılışı yapılacak olan James Webb Uzay Teleskobu’nun kullanılmasını öneriyorlar.

Uzayı dolduran hayalet madde

Fizikçiler, yıldızlar ve galaksiler üzerindeki kütleçekimsel etkisi nedeniyle karanlık maddenin var olduğunu biliyorlar. Fakat şu ana kadar, bu görünmez materyal, özelliklerini daha iyi anlamak için gerçekleştirilen her türlü girişimi boşa çıkardı.

Ohio Eyalet Üniversitesi’nden bir astro-parçacık fizikçisi olan Juri Smirnov, Live Science dergisine verdiği demeçte, pek çok karanlık madde teorisinin öne sürdüğüne göre, bu maddenin bağımsız parçacıklardan oluştuğunu ve bu parçacıkların kimi zaman normal madde parçacıklarının yanı sıra birbirleriyle çarpışabileceğini dile getirdi. Bu modellere bakılırsa, iki karanlık madde parçacığı da birbirini parçalayabilir ve birbirini yok ederek ısı üretebilir, diye ekledi.

Eğer bu varsayımlar doğru ise, karanlık madde parçacıkları, zaman zaman ötegezegenler gibi büyük nesnelere çarparak parçacıkların enerji kaybetmesine ve bu gezegenlerde birikmesine yol açar. Smirnov, burada birbirlerini yok edebileceklerini ve uzaktan saptanabilen ölçülebilir bir ısı sinyali üretebileceklerini ifade etti.

Smirnov, Kaliforniya’nın Menlo Park kentinde bulunan SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nda doktora sonrası araştırmacı olan meslektaşı Rebecca Leane ile beraber, bu karakteristik ısı imzasını aramak için elektromanyetik yelpazenin kızılötesi bölgesinde gökyüzünü tarayacak olan uzay tabanlı Webb teleskopunu kullanmayı öneriyor.

En uygun yerler gaz devleri ve kahverengi cüceler

Araştırmacılar, ‘Physical Review Letters’ dergisinde 22 Nisan günü yayınlanan makalelerinde, daha büyük ötegezegenler daha fazla karanlık madde biriktireceğinden, buna benzer araştırmalar için en iyi adayların Jüpiter’den daha büyük olan gaz devleri ya da kahverengi cüceler, yani neredeyse bir yıldıza dönüşen ama çekirdeklerinde nükleer füzyonu ateşlemek için yeterli gaz toplayamayan devasa dünyalar olduğunu belirtiyorlar.

Ortaya çıkan ısının karanlık madde yok oluşundan kaynaklanıp kaynaklanmadığını ve başka bir süreçten gelip gelmediğini tespit etmek güç olacaktır; bu yüzden Smirnov ve Leane, ana yıldızlarından uzaklaşan ve fazlasıyla yaşlı olan, yani çok düşük sıcaklıklara kadar soğumuş olan ötegezegenler aramamızı öneriyorlar. Eğer bunun gibi bir cisim kızılötesinde aşırı derecede parlaksa, karanlık maddenin varlığını ortaya koyabilir.

Öte yandan, Smirnov, Samanyolu boyunca çok sayıdaki ötegezegeni aramanın ve sıcaklıklarını gösteren bir harita çıkarmanın daha güvenilir bir yöntem olacağını söylüyor. Karanlık maddenin galaktik merkezde birikeceği düşünülüyor; bu nedenle, bu haritanın, siz Samanyolu’nun çekirdeğine daha yakından baktıkça kısmen yükselen ötegezegen sıcaklıklarını göstermesi gerekiyor. Bilinen astrofiziksel aktivitelerin hiçbiri bunun gibi bir işareti açıklamıyor. Smirnov, “Eğer görebilirsek, bu karanlık madde olmalı” diyor.

Yeni teleskoplar arayışı güçlendirecek

Bu tür bir sinyali yakalamak, fizikçilerin karanlık madde parçacıklarının kütlesini ve normal maddeyle etkileşime girme oranlarını saptamalarına yardım edebilir. Bu yılın ekim ayında fırlatılması planlanan Webb teleskobu, hâlihazırda galaksideki ötegezegenlere bakacağı için, Smirnov, karanlık maddenin muhtemel ısı imzasının dört ilâ beş yıl içinde tespit edilebileceğini düşünüyor.

Kaliforniya’daki Stanford Üniversitesi’nde ötegezegenleri inceleyen ve çalışmaya dahil olmayan bir gökbilimci olan Bruce Macintosh, Live Science’a verdiği demeçte, “Bu çok güzel bir fikir” dedi. Araştırmacılar, karanlık madde parçacıklarını yakalamaya çalışmak amacıyla Dünya üzerinde devasa yeraltı detektörleri inşa ettiler; fakat “Bir insan olarak ne kadar büyük bir detektör inşa edebileceğimiz hususunda da bir sınır mevcut” diye ekledi. Macintosh, “Doğanın sunduğu büyük şeylerden yararlanmalıyız” diyor.

Araştırmayla ilgili yegâne soru, nispeten az sayıdaki cismi hedefleyerek derinlemesine incelemeler yapacak olan Webb’in bu iş en kusursuz teleskop olmama ihtimaliydi. 2020’lerin ortalarında uzaya gönderilmesi beklenen Nancy Grace Roma Uzay Teleskobu, gökyüzünün tamamını en küçük ayrıntısına kadar haritalayacağı için bu görevde daha uygun bir araç olabilir.

Yazının orijinali Live Science sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)

 Adam Mann - Gazete Duvar / 02.05.21