Uzak galaksilerde karanlık madde bulunamadı
Uzak ve dolayısıyla çok genç galaksilere ilişkin son gözlemler, bunların tamamen baryonik maddenin hakimiyetinde olduğunu ve görünüşe göre erken evrende karanlık maddenin var olmadığını veya en azından genç galaksiler üzerinde hiçbir etkisinin olmadığını gösteriyor. İncelenen galaksilerin dış yıldızları, galaktik merkezlerinin etrafında iç yıldızlardan daha yavaş dönüyor – bu, karanlık maddenin yokluğunun açık bir işareti.
Garching (Almanya). Çeşitli gökadaların çok sayıda astronomik gözlemi, sözde karanlık maddenin varlığına dair açık işaretler gösteriyor. Baryonik madde, yani proton, nötron ve elektronlardan oluşan tamamen normal madde, parlak yıldızlar, gaz ve toz halinde evrende çok rahatlıkla gözlenebilir. Öte yandan karanlık madde , baryonik madde üzerindeki yerçekimi etkileri aracılığıyla ancak dolaylı olarak tanınabilir. Gökbilimciler sarmal gökadalarda karanlık maddeyi çok iyi gözlemleyebilirler: Görünmez kütle, bir gökadanın dış yıldızlarının kendi galaktik merkezleri etrafında iç yıldızlarla aynı hızda dönmelerini sağlar. Bazı durumlarda daha da hızlı dönerler. Bu, ancak galaksilerin gözle görülemeyen güçlü bir kütleden etkilenmesi durumunda açıklanabilir.
Garching'deki Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü'nden Max Planck Direktörü Reinhard Genzel liderliğindeki ekip, yaklaşık on milyar yıl önce aynı anda birkaç yüz gökadayı gözlemledi. Araştırmacılar, baryonik ve karanlık madde kütle dağılımlarına dair ipuçları elde etmek için galaksilerin dönüş eğrilerini belirlediler.
Araştırmacılar, incelenen altı gökada için o kadar ayrıntılı veriler elde ettiler ki, bireysel dönüş eğrilerini belirleyebildiler. Diğer galaksiler için ortalama bir dönüş eğrisi hesapladılar.
İki sebep muhtemeldir
Genzel, "Şaşırtıcı bir şekilde, dönüş hızları sabit değil, galaksinin merkezinden uzaklaştıkça düşüyorlar" diye açıklıyor. Bunun iki nedeni olabilir: "Birincisi, bu erken dönem büyük gökadaların çoğunda normal madde açıkça hakimdir – karanlık madde, yerel Evrendekinden çok daha küçük bir rol oynar. İkincisi, bu ilk disk gökadalar, kozmik çevremizde gördüğümüz sarmal gökadalardan çok daha çalkantılı idi. Bu türbülans, dinamik kararlılığa katkıda bulunuyor, bu nedenle o kadar hızlı dönmeleri gerekmiyor.”
Görünüşe göre bu iki etki, galaksiler uzaklaştıkça daha büyük bir etkiye sahip oluyor. Sonuçlar, üç ila dört milyar yıllık Evrende, galaksilerdeki gazın, yoğun karanlık madde halelerinin merkezlerinde verimli bir şekilde biriktiğini gösteriyor.
Araştırmacılar, genç evrende karanlık maddenin zaten var olduğunu varsayıyorlar. Yoğunlaşması ve normal madde üzerindeki baskın etkisini oluşturması sadece birkaç milyar yıl aldı. Bu tez aynı zamanda daha genç galaksilerin eski galaksilere göre daha fazla gaz içerdiği ve daha kompakt olduğu gerçeğiyle de örtüşüyor. Gaz oranının yüksek olması nedeniyle açısal momentum daha çabuk azalır ve gaz merkeze doğru yönlendirilir.
