Kara Delik Çarpışmasında Karanlık Madde İzine Rastlandı!

Evrenin en büyük gizemlerinden biri olan karanlık maddeyi çözmek için bilim insanları, kara delik çarpışmalarını devasa kozmik dedektörlere dönüştürecek yeni bir yöntem geliştirdi. MIT ve çeşitli Avrupa kurumlarından araştırmacılar, kütleçekim dalgaları içinde gizlenmiş olan zayıf izleri analiz ederek karanlık maddenin varlığına dair kanıtlar aramayı hedefliyor.

Evrendeki maddenin büyük bir kısmını oluşturduğu düşünülen ancak ışıkla etkileşime girmediği için görünmez kalan karanlık maddenin, sıradan maddeyle yalnızca kütleçekimi yoluyla etkileşime girdiği biliniyor. Araştırmacılar, iki kara deliğin karanlık maddeyle dolu yoğun bir bölgeden geçerken çarpışması durumunda, ortaya çıkan kütleçekim dalgalarının bu görünmez maddenin karakteristik izlerini taşıyabileceğini öngörüyor.

Geliştirilen yeni yöntemle, birleşen kara deliklerin boş uzay yerine karanlık madde bulutu içinde hareket etmeleri durumunda kütleçekim dalgalarının nasıl değişeceği modellendi. Ekip, bu yaklaşımı LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) uluslararası gözlemevi ağının topladığı halka açık verilerle test etti. LVK'nın ilk üç gözlem döneminde kaydedilen ve en net olduğu belirlenen 28 olaydan 27'si, vakum ortamındaki standart birleşme beklentileriyle örtüştü. Ancak "GW190728" kodlu sinyal, karanlık madde etkisine dair olası ipuçları barındırıyor olabilir.

Araştırmacılar, elde edilen sonucun henüz kesin bir karanlık madde keşfi olmadığını, ancak kütleçekim dalgası verilerinde bu tür işaretleri aramak için yeni ve etkili bir yol sunduğunu vurguluyor. MIT Fizik Bölümü'nden Dr. Josu Aurrekoetxea, karanlık maddenin etrafımızda olduğunu ancak etkilerini görebilmek için yeterli yoğunluğa sahip olması gerektiğini belirterek, kara deliklerin bu yoğunluğu artırarak tespit edilebilir hale getiren bir mekanizma sunduğunu ifade etti.

Physical Review Letters dergisinde yayımlanan çalışma; MIT'nin yanı sıra UCLouvain, Amsterdam Üniversitesi, Queen Mary Üniversitesi ve Oxford Üniversitesi'nden bilim insanlarının ortak katkılarıyla gerçekleştirildi. Işık veya elektromanyetik enerjiyle etkileşime girmediği için yalnızca kütleçekimsel merceklenme gibi dolaylı yöntemlerle tespit edilebilen karanlık maddenin sırrı, artık derin uzaydaki kara deliklerin çarpışma anlarında aranacak.