Bildiğimiz her şeyi oluşturan ve sıradan olarak adlandırabileceğimiz madde, evrenin yaklaşık olarak yalnızca %5’ine tekabül ediyor. Bu yüzdenin de yaklaşık olarak yarısı hala tespit edilebilmiş değil. Fakat sayısal simülasyonlar, sıradan maddenin geri kalanının 100,000 ila 10 milyon derecedeki kozmik dokuyu oluşturan büyük ölçekli yapılar içerisinde yer alıyor olabileceğini gösteriyor.

University of Geneva’dan (UNIGE) bir araştırmacının öncülük ettiği yeni bir çalışmada ise bilim insanları, bu olayı doğrudan gözlemlediklerini duyurdular. Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre sıradan maddenin kayıp kısmının büyük bir bölümü, gökadalar arası filamentler ile ilişkili oldukça sıcak gazın yapısında bulundu.

Gökadalar, sıradan maddenin yığılması ve sonrasında soğuması ile oluşurlar. Bu oluşumun kökenin anlaşılması için, henüz tam olarak idrak edemediğimiz sıradan maddenin nerede ve hangi formda bulunduğunun keşfedilmesi de hayati bir öneme sahiptir. Bunu yapabilmek için de, UNIGE’den ve EPFL’den astrofizikçiler, merkezinde parlak ve karanlık maddenin karmaşık dağılımının olduğu büyük galaksi kümesi Abell 2744’ü incelediler. Bilim insanları bu gökada kümesini, X-ışınları duyarlılığından dolayı sıcak gazların izlerini belirleme yeteneğine sahip XMM uzay teleskopu ile gözlemlediler.

Gaz ve Filamentlerin Özü

Büyük ölçekli gökada araştırmaları gösteriyor ki; evrende sıradan maddenin dağılımı homojen değil. Kütleçekimin etkisinden dolayı, madde filament benzeri yapıların içerisinde konsantre olmuş durumda. Filament benzeri yapılar da, ‘kozmik doku’ olarak adlandırılan düğümler ve bağları oluşturuyor. Yüksek kütleçekim olan bölgeler yoğunlaşıyor ve örgünün düğümlerini oluşturuyor- tıpkı Abell 2744’de olduğu gibi.

Sinir sistemine benzetebileceğimiz bu yapıda bağlar ve bağlantı noktalarının oluşturduğu bir ağ mevcut. Bilim insanları, bu yapının içerisinde gaz ve dolayısıyla da baryonların varlığını belirlediler. Bu yapının varlığını belirlemek için astrofizikçiler, filamentlerin ve bundan dolayı da 10 milyon derece sıcaklıktaki gaz yapılarının bulunduğunu düşündükleri alanlara XMM’i yönelttiler.

Ayrıca araştırmacılar, ilk defa bu yapıların sıcaklığını ve yoğunluğu hesaplayabildiler; verilerin sayısal modellemelerle uyumlu olduğunu buldular. Bu sonuçlar kayıp sıradan maddenin nerede olduğuna dair büyük ipuçları sunuyor.

Evrendeki Normal Madenin Miktarını Yakında Öğrenebilecek miyiz? 

Bu araştırma, evren içerisinde gökada oluşumu modellemeleri için önemli bir doğrulama niteliği taşıyor. Araştırmanın başındaki Dominique Eckert’in belirttiğine göre, bundan sonraki aşamada Abell 2744’ün kayıp baryonlarının keşfinin bütün evrene uygulanabilir olduğunun doğrulanması gerekiyor. Yapılacak yeni çalışmalarda bu filament benzeri yapıları daha detaylı araştırılacak. Çünkü evren içerisinde ne kadar ağır element olduğunun anlaşılması amacıyla sıcaklık dağılımlarının ve bu yapıları oluşturan atom çeşitlerinin hesaplanması gerekiyor.

Eğer bilim insanları bu filamentlerin içerisindeki atomların hesaplamalarını yapmayı başarırlarsa, evrenin başlangıcından beri yıldızlar tarafından oluşturulmuş ağır çekirdeklerin sayısının kaç olduğu ile ilgili bir öngörüde bulunabilirler.

---

İlgili Makale: Dominique Eckert, Mathilde Jauzac, HuanYuan Shan, Jean-Paul Kneib, Thomas Erben, Holger Israel, Eric Jullo, Matthias Klein, Richard Massey, Johan Richard, Céline Tchernin. Warm–hot baryons comprise 5–10 per cent of filaments in the cosmic web. Nature, 2015; 528 (7580): 105 DOI: 10.1038/nature16058

---