Astronomlar, uzak bir galaksinin etrafında oluşan ışık halkasının içinde saklı, dikkat çekici derecede ufak bir “karanlık nesne” buldular. Bu rekor düzeydeki keşif, evrenin büyük bir bölümünü oluşturduğu düşünülen karanlık maddenin gizemli doğasını aydınlatma potansiyeli taşıyor.
Söz konusu saklı nesne, B1938+666 olarak bilinen bir “Einstein halkasında” saptandı. Yaklaşık 10 milyar ışık yılı uzaklıkta yer alan bu yapı, uzak bir galaksiden gelen ışığın, ön plandaki başka bir galaksi tarafından bükülmesiyle meydana geliyor. Bu olaya kütleçekimsel mercekleme adı veriliyor ve Albert Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı tarafından öngörüldüğü için onun adıyla anılıyor.
Kütleçekimsel mercekler normalde ışığı hem büker hem de büyütür. Arka plandaki galaksi, mercek görevi gören galaksiyle aynı hizaya gelirse, ışık halka şeklinde bir görünüm oluşturur. Küçük hizalanma hataları ise bazen çarpı, zikzak veya hatta soru işareti şeklinde ışık figürleri meydana getirebilir.
B1938+666 ilk kez 1990’larda keşfedilmişti. Ancak Nature Astronomy ve Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergilerinde yayınlanan iki yeni çalışmada, bilim insanları bu halkayı daha ayrıntılı bir şekilde incelediler.
Radyo dalgalarındaki hafif bir “titreşim”, bilim insanlarının ilgisini çekti. Yapılan incelemeler sonucunda bu titreşimin, görünmeyen bir nesnenin kütleçekimsel etkisinden kaynaklandığı belirlendi.
Groningen Üniversitesi’nden ve Pretoria Üniversitesi’nden astronom John McKean, bu keşfi, yüksek çözünürlüklü ilk görüntüde kütleçekimsel yayda bir daralma fark ettiklerini ve bunun, araya küçük bir kütlenin girdiğinin açık bir göstergesi olduğunu söyledi. Bu etkiyi, sadece uzak galaksi ile aralarında başka bir kütle yığını oluşturabilecekti.
Nesnenin kütlesi Güneş’in yaklaşık bir milyon katı olmasına rağmen, kütleçekimsel mercekleme yöntemiyle tespit edilen en küçük nesne olma özelliğini taşıyor ve bir önceki rekordan yaklaşık 100 kat daha küçük.
Araştırma, farklı konumlardaki teleskoplardan elde edilen verilerin birleştirilmesiyle yapıldı. Keşifte Green Bank Teleskobu, Very Long Baseline Array ve Avrupa VLBI Ağı kullanıldı. Bu sayede, Dünya büyüklüğünde bir teleskop etkisi elde edilerek olağanüstü bir gözlem gücü elde edildi. Ancak veri miktarı o kadar fazlaydı ki, bilim insanları tamamen yeni bir hesaplama yöntemi geliştirmek zorunda kaldılar.
Araştırmacılar, bu gizli nesnenin karanlık madde yığını olduğundan tam olarak emin olmamakla birlikte, bunun büyük bir olasılık olduğunu düşünüyorlar. Karanlık madde, evrenin yaklaşık yüzde 27’sini oluşturuyor ve ışıkla etkileşime girmediği için doğrudan gözlemlenemiyor. Kütleçekimsel mercekleme ise karanlık maddeyi dolaylı olarak saptamanın en etkili yöntemlerinden biri.
Bu tür keşifler, “soğuk karanlık madde” teorisini test etmek açısından da önem arz ediyor. Bu teoriye göre karanlık madde, yalnızca düşük hızda hareket edebildiğinde kümelenebiliyor; bu da düşük enerji salımı anlamına geliyor.
Araştırmacılara göre bu tür küçük karanlık madde kümeleri evrende sanılandan çok daha yaygın olabilir. Her galaksinin, Samanyolu da dahil olmak üzere, karanlık madde yığınlarıyla dolu olduğu düşünülüyor. Ancak bunları bulmak ve varlıklarını kanıtlamak önemli bir hesaplama gücü gerektiriyor.
Bugüne kadar bu büyüklükte yalnızca üç benzer karanlık madde yığını tespit edildi. Ancak yeni geliştirilen yöntem sayesinde, mevcut Einstein halkalarında daha fazlasının keşfedilmesi bekleniyor. Özellikle James Webb Uzay Teleskobu’nun bu halkaları saptamada son derece başarılı olması, araştırmaların hızla artmasına olanak sağlayacak.
