Samanyolu Galaksisinin merkezinde tam olarak ne var?

Yaklaşık yarım yüzyıldır gökbilimciler, Samanyolu Galaksisi’nin merkezinde son derece güçlü bir süper kütleli kara deliğin bulunduğunu kabul ediyordu. The Times'ın haberine göre yayımlanan yeni bir çalışma, bu yerleşik görüşe alternatif bir açıklama getirerek galaksinin merkezinde yoğun bir karanlık madde düğümü olabileceğini savundu.

Araştırma, galaksinin kalbindeki kütleçekim etkilerinin, şimdiye kadar varsayıldığı gibi bir kara delikten değil, görünmez ancak son derece yoğun bir karanlık madde yapısından kaynaklanabileceğini ileri sürüyor.

Samanyolu’nun merkezinde bir kara delik bulunduğu fikri, 1960’ların sonu ve 1970’lerin başında radyo astronomlarının Yay (Sagittarius) takımyıldızı yönünde son derece yoğun bir radyasyon kaynağı tespit etmesiyle ortaya çıktı.

1990’lı yıllarda ise galaksi merkezine çok yakın yıldızların, görünürde boş bir uzay bölgesi etrafında olağanüstü hızlarda dolandığının gözlemlenmesi bu görüşü güçlendirdi. Bu hareketleri açıklayabilecek tek olasılığın, Güneş’in kütlesinin milyonlarca katına sahip bir süper kütleli kara delik olduğu düşünüldü.

Bu varsayılan yapı, Sagittarius A* (Sagittarius A-yıldızı) adıyla literatüre geçti ve uzun süre tartışmasız kabul gördü.

Yeni araştırma: Kara delik yerine kara madde

Ancak Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma, bu kütleçekim kaynağının aslında devasa bir karanlık madde yoğunlaşması olabileceğini öne sürdü.

Çalışma, galaksi merkezine çok yakın konumlanan ve “S-yıldızları” olarak bilinen yıldız kümesinin hareketlerini inceledi. Bu yıldızlar, görünmez bir merkez etrafında son derece dar ve hızlı yörüngelerde dolanıyor. Bu durum uzun yıllar kara delik kanıtı olarak yorumlanmıştı.

Yeni model ise, bu hareketlerin karanlık madde tarafından da açıklanabileceğini savunuyor.

Yoğun bir çekirdek

Araştırmaya göre, karanlık madde eğer fermiyon adı verilen alt atomik parçacıklardan oluşuyorsa, galaksi merkezinde sıra dışı bir yapı meydana getirebilir. Buna göre:

• Merkezde son derece yoğun ve kompakt bir karanlık madde çekirdeği,
• Bunun etrafında ise daha geniş ve seyrek bir karanlık madde dış katmanı bulunabilir.
• Bu yoğun çekirdeğin kütleçekim etkisi, kara deliğe oldukça benzer biçimde yıldızların hareketini yönlendirebilir. Aynı zamanda dış bölgelerde galaksinin dönüş hızındaki yavaşlamayı da açıklayabilir.

• Kara delik gölgesiyle de uyumlu

  Araştırmacılar, bu modelin Samanyolu’nun merkezine ait şimdiye kadar elde edilen en net görüntülerle de çelişmediğini belirtiyor.

  Event Horizon Telescope tarafından kaydedilen ve Sagittarius A*’ya atfedilen ünlü “kara delik gölgesi” görüntüsünün, karanlık madde çekirdeği etrafında dönen sıcak gaz ve tozun ışığı bükmesiyle de ortaya çıkabileceği ifade ediliyor.

  Çalışmaya göre, yoğun karanlık madde çekirdeği ışığı güçlü biçimde saptırarak ortada karanlık bir bölge ve çevresinde parlak bir halka oluşturabiliyor.

  Çalışmanın başyazarı, Arjantin’deki La Plata Astrofizik Enstitüsü’nden Valentina Crespi, bulguların önemine dikkat çekerek şu değerlendirmede bulundu:

  “Bu çalışma kritik bir dönüm noktasını temsil ediyor. Modelimiz yalnızca yıldızların yörüngelerini ve galaksinin dönüşünü açıklamakla kalmıyor, aynı zamanda ünlü ‘kara delik gölgesi’ görüntüsüyle de tutarlılık gösteriyor.”

  Araştırma, Samanyolu’nun merkezine ilişkin temel varsayımların yeniden değerlendirilmesine yol açabilecek nitelikte görülüyor.