Samanyolu’nun Sınırları: Tıpkı güneşin yörüngesindeki gezegenlerin kendi ayları olması gibi, galaksimizin uydu galaksileri vardır ve bunların bazıları kendi uydu galaksilerine sahiptir. Güney yarımküreden gözlemlenebilen galaksi Büyük Macellan Bulutu’nun Samanyolu’na ilk ulaştığı zaman en az altı uydu galaksisini de getirdiği European Space Agency’nin Gaia görevinin yaptığı son ölçümlerde ortaya çıktı.
Astrofizikçilere bunun nedeninin karanlık madde olabileceğini açıkladı. Enerji Departmanının SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı ve Dark Energy Survey’deki araştırmacılar galaksilerin büyüklüğü ve yapısı ile onları çevreleyen karanlık madde haleleri arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamak için Samanyolu etrafında küçük veya uzak olduklarından soluk görünen galaksileri incelediler. Büyük Macellan Bulutu’nun uydu galaksilerinin varlığıyla alakalı daha fazla kanıt buldular.
“Bilim insanlarının gösterdiği model doğruysa Samanyolu galaksisinin ileriki zamanlarda Vera C. Ruby Gözlemevinin yeni jenerasyon projesi tarafından keşfedilmeyi bekleyen en az 150 soluk uydu galaksisi var.”
Şimdilik tespit edilen uydu galaksisi sayısı 60. Oysa 2000 yılına kadar Samanyolu’nun on civarında uydu galaksisi olduğu düşünülüyordu. Yeni uydu galaksilerinin keşfi sayesinde Samanyolu galaksimizin kenarını tespit edebiliriz. Şimdi karanlık madde halelerinin bunda nasıl rol oynadığını anlamak için karanlık maddenin keşfine ve halelerinin yapısına bakalım.
Karanlık Madde’nin Keşfi
1970’li yıllarda, Pennsylvania Üniversitesindeki araştırmacılar galaksilerin hareketlerini gözlemlerken evrenin en gizemli maddesini keşfetti. Sarmal galaksilerin kenarlarındaki tüm maddeler, daha iç taraftaki maddeler kadar hızlı hareket ediyordu. Yerçekimi kanununa göreyse dış taraftaki maddeler daha yavaş hareket etmeliydi.
Bu olay, ışık ile doğrudan etkileşime girmeyen “karanlık madde” ismini verdikleri bir oluşumla açıklandı. Karanlık madde, galaksideki maddelerin hareketini, galaksi kümelerinin en başta bir araya gelmesini sağlıyor.
Galaksideki yıldızların hepsi düzgün, organize bir şekilde döner. Ancak karanlık madde haleleri bir arı sürüsü gibi (parçacıkları) yerçekiminin içe doğru çekişini dengelemek için düzensiz olarak rastgele yönlerde hareket eder.
Karanlık Madde Haleleri Galaksi Kümelerine Yeni bir Bakış Açısı Getirdi
Bilim insanları, karanlık madde halelerinin kenarlara sahip olduğunu galaksi renklerinin oluşumuyla kanıtladı: Eğer bir galaksi gazla doluysa ve birçok büyük, sıcak yıldız oluşturuyorsa, mavi renk alır. Ancak bu yıldızların ömrü çok kısadır. Daha uzun yaşayanlar daha küçük yıldızlardır, bunların rengi de kırmızıdır. Galaksi kümeleri de bu renktedir çünkü yıldız oluşturmazlar. Yıldız oluşturmamalarının nedeni kümenin içerisinde yıldız oluşumu engelleyecek etkileşimlerin olmasıdır.
Bunu şu şekilde hayal edebiliriz: Örneğin bir galaksi, bir kümeye dahil oluyor. Bu olay gerçekleşirken galaksi, gazını kaybeder ve bu da yıldız oluşturmamasına neden olur. Bu nedenle, bir kümede uzun süre var olmuş galaksiler kırmızı, kümeye yeni dahil olmuş galaksiler mavi görünür. Ancak tam sınırda galaksilerin rengi ani bir değişim geçirir.
Oysa galaksilerin renk değiştirmesi oldukça yavaş ve karmaşık bir süreçtir (Galaksinin kümeye dahil olurken gazını kaybetmesi, yeni bir yıldız oluşturamaması ve bunun sonucunda mavi dev yıldızlarının ölerek geriye kırmızı küçük yıldızların kalması olayı). Bu karmaşık sürecin ani gerçekleşmesi karanlık madde halelerinin bir kenara sahip olduğunu gösteriyor.
Renk değişiminin gerçekleştiği sınırı bulduğumuzda, fiziğin karanlık maddenin ve yerçekiminin ne olduğuyla ilgili temel bilinmezliklerini ve galaksilerin kümelerle nasıl etkileşime girdiğini araştırma fırsatını yakalamış oluyoruz. Eğer karanlık madde halelerinin kenarları tam olarak tespit edilirse Albert Einstein ’in yerçekimi teorisi ve karanlık maddenin doğası daha iyi anlaşılabilir.
