Yakın galaksiler neden bizden kaçıyor? Bilim insanlarından çarpıcı açıklama

Bilim dünyasında uzun süredir tartışılan bir soru, Yerel Grup'un hemen dışındaki galaksilerin neden Samanyolu ve Andromeda'nın kütle çekimine rağmen bizden uzaklaştığıydı. Son yapılan araştırmalar, bu galaksilerin hareketlerinin ardındaki temel sebebin, çevredeki karanlık madde düzlemi olduğunu ortaya koydu. Groningen Üniversitesi önderliğinde yürütülen ve Nature Astronomy'de yayımlanan çalışma, galaksilerin beklenmedik hız ve yönlerinin, on milyonlarca ışık yılı boyunca uzanan geniş ve düz bir karanlık madde levhası ile açıklanabileceğini gösterdi.

Karanlık madde düzlemi galaksi hareketlerini nasıl şekillendiriyor?

Yerel Grup'un ötesindeki galaksilerin hareketleri, uzun yıllardır gökbilimcilerin kafasını kurcalayan bir sorun olarak biliniyordu. Özellikle Samanyolu ve Andromeda'nın birleşik kütlesi, çevredeki galaksilerin bu iki büyük galaksiye doğru çekilmesini gerektiriyordu. Ancak gözlemler, Andromeda hariç diğer büyük galaksilerin çoğunun tam tersine, Yerel Grup'tan uzaklaştığını gösteriyordu. Araştırmacılar, gelişmiş bilgisayar simülasyonlarıyla, çevredeki karanlık madde dağılımının her yöne eşit olmadığını, aksine geniş ve düz bir yapı oluşturduğunu tespit etti. Bu düzlemin üzerinde ve altında ise neredeyse hiç madde bulunmuyor. Bu yapı sayesinde, düzlemdeki galaksiler üzerinde Yerel Grup'un çekim kuvveti, düzlemin daha uzak bölgelerindeki kütleyle dengeleniyor ve galaksiler beklenmedik şekilde uzaklaşıyor.

Çalışmada kullanılan simülasyonlar, galaksilerin hız ve konumlarını gözlemlerle büyük oranda örtüştürdü. Özellikle, çevredeki 31 galaksinin hareketleri, düz kütle dağılımı modeline göre hesaplandığında, gözlemlenen verilerle neredeyse birebir uyum gösterdi. Bu bulgu, karanlık madde düzleminin galaksilerin hareketinde belirleyici bir rol oynadığını güçlü biçimde ortaya koyuyor. Araştırmanın başında yer alan Ewoud Wempe, bu sonucun, Samanyolu ve Andromeda çevresindeki karanlık maddenin dağılımı ve etkisi üzerine yapılan ilk kapsamlı değerlendirme olduğunu belirtti.

Simülasyonlar ve 'sanal ikizler' ile kozmik ortamın yeniden inşası

Araştırma ekibi, evrenin erken dönemlerindeki kütle dağılımını temel alan bir algoritma ile çalıştı. Bu algoritma, kozmik mikrodalga arka plan verilerine dayanarak, Samanyolu ve Andromeda'nın yanı sıra, Yerel Grup'un hemen dışındaki 31 galaksinin kütle, konum ve hızlarını yeniden üretmeyi başardı. Bu sayede, kozmik çevremizin 'sanal ikizleri' olarak adlandırılabilecek simülasyonlar oluşturuldu. Simülasyonlar, galaksilerin neden Yerel Grup'un kütle çekimine rağmen bizden uzaklaştığını açıklayacak şekilde tasarlandı.

Simülasyonların sonuçları, galaksilerin düz bir karanlık madde levhası boyunca dağıldığını ve bu düzlemdeki kütlelerin, Yerel Grup'un çekim kuvvetini dengelediğini gösterdi. Düzlemin dışında ise madde neredeyse yok denecek kadar az olduğu için, galaksilerin bu bölgelerde bize doğru hareket etmesi beklenirken, aslında orada gözlemlenebilir bir galaksi bulunmuyor. Bu bulgu, galaksi hareketlerinin yalnızca yerçekimiyle değil, aynı zamanda karanlık madde dağılımının şekliyle de yakından ilişkili olduğunu ortaya koydu.