Karanlık madde evrenin büyük kısmını oluşturduğu düşünülse de hâlâ doğrudan gözlemlenemedi. Işık yaymayan ya da yansıtmayan bu gizemli madde yalnızca kütleçekimi yoluyla varlığını hissettiriyor. Ancak İngiltere ve ABD’den bir grup astrofizikçi, karanlık maddeyi bulmak için yeni ve sıra dışı bir yer öneriyor: kahverengi cüceler.
Kahverengi cüceler, gaz devlerinden büyük ama yıldızlardan küçük yapılar. Yeterli kütleye sahip olmadıkları için nükleer füzyon başlatamazlar ve bu yüzden yıldızlar gibi parlamazlar. Fakat yeni çalışmaya göre, eğer yoğun karanlık madde bölgelerinde bulunuyorlarsa, bu madde onların çekirdeğinde birikerek enerji üretebilir ve onları “karanlık cüce”ye dönüştürebilir.
Havai Üniversitesi’nden astrofizikçi Jeremy Sakstein, “Bu gökcisimleri etraflarındaki karanlık maddeyi toplayarak karanlık cüceye dönüşür. Ne kadar çok karanlık madde varsa, o kadar çok enerji üretilebilir,” diyor.
Gözlemlenebilir mi? İpucu lityum-7 olabilir
Araştırmacılar, karanlık cücelerin varlığını test etmenin bir yolunu da öneriyor: lityum-7 izotopu. Bu izotop, yıldızların yüksek sıcaklıklarında hızla yok olurken daha soğuk kahverengi cücelerde korunabiliyor. Normalde lityum-7 varlığı, bir gökcisminin kahverengi cüce olduğunu gösteriyor.
Ancak eğer bir nesne lityum-7 içeriyorsa ve beklenenden daha parlak görünüyorsa, bu onun sıradan bir kırmızı cüce değil, karanlık maddeyle beslenen bir karanlık cüce olabileceğini gösterebilir.
Bu senaryo, karanlık maddenin belirli bir türde olmasına bağlı: zayıf etkileşen kütleli parçacıklar (WIMP’ler). Bu parçacıklar kendi karşıt parçacıkları oldukları için bir araya geldiklerinde birbirlerini yok eder ve enerji açığa çıkarırlar. Bu enerji, kahverengi cücelerin çekirdeğinde yoğunlaştığında bu cisimleri yıldız kadar olmasa da sıradan kahverengi cücelerden daha parlak yapabilir.
Araştırmacılar, bu süreç nedeniyle karanlık cücelerin sabit boyut, sıcaklık ve parlaklığa sahip olacağını, yani neredeyse sonsuz ömürlü gökcisimleri olacağını söylüyor.
Galaksinin merkezine bakın
Elbette bu senaryolar, karanlık maddenin gerçekten WIMP’ler gibi davranmasına bağlı. Eğer karanlık madde aksiyonlar ya da karanlık fotonlar gibi başka bir biçimdeyse, aynı etkiyi yaratmayacak ve tespit edilmesi mümkün olmayacak.
Yine de araştırmacılar, farklı karanlık madde teorileri üzerine çalışmanın önemine dikkat çekiyor. Çünkü her biri farklı gözlemevleri ve deneylerle test edilebilir.
Bu çalışmaya göre, karanlık cüce aramak için en uygun yer galaksimizin merkezi. Çünkü karanlık maddenin en yoğun şekilde biriktiği bölge orası.
Çalışma şu anda ön baskı sitesi arXiv’de yayımlandı ve yakında Journal of Cosmology and Astroparticle Physics dergisinde de yer alacak. (ScienceAlert)
