Evrenin kayıp maddesi bulundu: Kozmik ağın derinliklerinden gelen kanıt

Evrenin madde ve enerji içeriğinin yalnızca yüzde 5’i, yani yıldızlar, gezegenler, insanlar ve galaksiler gibi gözlemlenebilen “normal madde”den oluşuyor. Geri kalan yüzde 95’lik kısmın karanlık madde ve karanlık enerjiden oluştuğu düşünülüyor. Ancak bu “normal” maddenin bile önemli bir kısmı bugüne dek gözlemlenememişti. Özellikle galaksiler arasındaki boşluklarda yer aldığı varsayılan bu kayıp madde, simülasyonlarda ortaya konmuş ama doğrudan tespit edilememişti.

Bu zorluğun üstesinden gelmek için bilim insanları son derece güçlü ve kısa ömürlü radyo sinyalleri olan Hızlı Radyo Patlamaları’nı (FRB) kullanmaya başladı. Harvard Üniversitesi’nden Dr. Liam Connor’ın liderliğindeki ekip, 69 FRB’yi analiz ederek bu sinyallerin galaksiler arası ortamdan geçerken uğradığı frekans kaymalarını ölçtü. Böylece, bu “görünmeyen sisin” yoğunluğunu belirleyebildiler. En uzak FRB olan ve 9,1 milyar ışık yılı uzaktan gelen FRB 20230521B, bu gözlemlerin en çarpıcısı oldu.

X-Işını gözlemleriyle ikinci kanıt

FRB verilerini destekleyen bir diğer bağımsız çalışma ise Avrupa Uzay Ajansı’nın XMM-Newton uydusu ve Japonya’nın Suzaku X-ışını teleskobuyla gerçekleştirildi. Araştırmacılar, galaksiler arası gazın yaydığı zayıf X-ışınlarını tespit etmeyi başardı. Gözlemler, Dünya’dan 1 milyar ışık yılı uzaklıktaki dev Shapley Süperkümesi’nde yoğunlaştı. Bu süperkümeye ait iki uç arasında uzanan 23 milyon ışık yılı uzunluğundaki bir gaz ipliği, yani filament, detaylı biçimde incelendi.

Hollanda’daki Leiden Gözlemevi’nden araştırmanın başyazarı Konstantinos Migkas, bu filamentteki gaz yoğunluğunun kozmolojik simülasyonlarla birebir örtüştüğünü belirtti. Migkas, “Sonuçlarımız ilk kez modellerle tam anlamıyla örtüştü. Bu daha önce hiç olmamıştı. Görünüşe göre simülasyonlar başından beri doğruymuş” diyerek keşfin önemini vurguladı.

Evrenin yapısını anlamak için büyük sıçrama

Bu iki bağımsız gözlem, kozmik ağ olarak adlandırılan evrensel yapının daha net anlaşılmasını sağlıyor. Galaksilerin rastgele değil, birbirine bağlı devasa bir örümcek ağı gibi dağılmış olması; yaşamın, galaksi oluşumunun ve büyük ölçekli yapıların evrimini anlamak açısından kritik bilgiler sunuyor. Bilim insanları, artık evrenin oluşumuna ve gelecekte nasıl şekilleneceğine dair daha sağlam modellere sahip olabileceklerini düşünüyor.

Nature Astronomy dergisinde FRB’lere dayalı çalışma yayınlanırken, Shapley Süperkümesi’ne dair X-ışını gözlemleri ise Astronomy & Astrophysics dergisinde bilim dünyasına sunuldu. Bu gelişmeler, kozmolojide uzun süredir devam eden önemli bir bilinmezin aydınlatılmasını sağladı.