Yeni Keşfedilen 'Einstein Haçı' Dev Bir Karanlık Madde Halesi'nin Varlığını Ortaya Çıkarıyor

Einstein'ın genel görelilik kuramına göre ışık, galaksiler gibi büyük kütleli nesnelerin etrafında bükülür. Bu durum bazen kütleçekimsel merceklenme olarak bilinen ve arkadaki nesnelerden gelen ışığı parlaklaştıran, büyüten ve bozan bir olguya neden olur.

Nadir durumlarda, bir kütleçekim merceği içinden geçen ışığı bölerek birden fazla kez görünmesini sağlayabilir. Bu tür bir olguya, ışığın bölünmüş tekrarlarının oluşturduğu şekil nedeniyle "Einstein'ın haçı" denir.

Eylül 1990'da Hubble Uzay Teleskobu tarafından gözlemlenen Einstein'ın G2237+0305 çarpımı.

FOTOĞRAF: NASA, ESA VE STSCI

Yeni bir Einstein haçı yakın zamanda gözlemlendi ve bilimsel bir makalede tanımlandı. Bu keşif, Şili'nin kuzeyinde bulunan bir uzay teleskobu olan Atacama Büyük Milimetre/Milimetre Altı Dizisi'nden (ALMA) bir araştırma ekibi tarafından, ALMA ve diğer teleskoplardan gelen gözlem verilerini kullanarak gerçekleştirildi. Haçın ışığı, 11,6 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan HerS-3 galaksisinden geliyor ve kütleçekimsel merceklenme, HerS-3 ile Dünya arasında bulunan dört dev galaksi tarafından oluşturuluyor. Bu dev galaksiler yaklaşık 7,8 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunuyor.

Kütleçekimsel merceklenme, ışık kaynağını bölmekle kalmıyor, aynı zamanda büyüterek merceğin arkasındaki ışık kaynağının ayrıntılı bir görüntüsünü sağlıyor. Ekip, bu sayede HerS-3'ün parlak bir yıldız patlaması galaksisi (patlayıcı yıldız oluşumu sürecinden geçen bir galaksi) gibi göründüğünü ve evrende yıldız oluşumunun zirve yaptığı bir zamanda oluştuğunu söylüyor. Ekip, HerS-3'ün ayrıca merkezinden hızla gaz fışkıran eğimli, dönen bir diske sahip olduğunu da belirtiyor.

Makalenin ortak yazarlarından Hugo Mesias yaptığı açıklamada, "Bu doğal teleskop sayesinde Samanyolu'ndan 10 kat daha küçük, yaklaşık 12 milyar ışık yılı uzaklıktaki bölgelere yakınlaşabiliyor ve bu süreçte görüş ışığında gizli maddeyi çıkarabiliyoruz" dedi .

İlk bakışta, Einstein'ın HerS-3'teki çarpı işareti, yalnızca HerS-3 ile Dünya arasında bulunan dört dev galaksinin oluşturduğu kütleçekimsel merceklenme sonucu oluşmuş gibi görünüyor. Ancak, hassas bir kütleçekimsel merceklenme modeli kullanan ekip, bu dört dev galaksinin gözlemlenebilir kütlesinin, çarpı işaretinin beş görüntüsünün dizilimini açıklamaya yetmediğini buldu: kütleleri, görülen görsel etkiyi yaratacak kadar büyük değil.

Paris Astrofizik Enstitüsü'nden baş yazar Pierre Cox, "Gözlemlediğimiz dikkat çekici yapılandırmayı yeniden üretmenin tek yolu, görünmez, büyük bir bileşen eklemekti: galaksi grubunun merkezinde bir karanlık madde halesi," dedi.

Sağdaki kare çerçevedeki kırmızımsı ışık, HerS-3'teki Einstein'ın çarpı işaretinin büyütülmüş halidir. Sol çerçevedeki parlak nesneler (G1-G4), kütleçekimsel merceklenmeyi oluşturan dört dev galaksidir. Sarı yıldız işareti (DM), dört dev galaksiyi de içeren galaksi popülasyonunda büyük bir karanlık madde halesinin konumunu gösterir.

FOTOĞRAF: P. COX ET AL / ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / NOEMA

Karanlık madde halesi, kütleçekimsel olarak kendiliğinden oluşan bir karanlık madde kütlesidir. HerS-3'ten gelen ışığı etkileyen bu halenin kütlesinin, Güneş'in kütlesinin birkaç trilyon katı olduğuna inanılıyor.

Karanlık madde, uzayda var olduğu varsayılan ancak görünür ışıkla görülemeyen bir maddedir; evrenin toplam kütlesinin yaklaşık %85'ini oluşturduğu düşünülmektedir. Araştırma ekibi, HerS-3 tarafından oluşturulan Einstein haçının, karanlık maddenin erken evrendeki galaksilerin oluşumu üzerindeki etkisini incelemek için benzersiz bir araç sağlayabileceğini umuyor.

Bu hikaye ilk olarak WIRED Japan'da yayınlanmış olup Japoncadan çevrilmiştir.