Kara deliklere dair büyük çıkmazın cevabı, karanlık maddede saklı olabilir

Çoğu galaksinin merkezinde yer alan süper kütleli kara deliklerin, yıldızların ölümünün ardından ortaya çıkan daha küçük kara deliklerin birleşimiyle oluştuğu düşünülüyor. 

Birbiriyle çarpışarak birleşen galaksilerin, kara deliklerinin de birleştiği varsayılıyor. İki galaksinin birleşiminden oluştuğu bilinen gökadaların sadece bir tane süper kütleli kara delik barındırdığı görülmüştü.

Ancak birleşim sürecini tespit etmeye çalışan gökbilimciler, "son parsek problemi" denen bir çıkmazla karşı karşıya. 

İki kara delik birbirlerine doğru hızla yaklaşırken, etraflarındaki maddelere enerji transfer ediyor. Bu şekilde ilerleyen gökcisimleri enerji aktardıkları maddelere hız kazandırarak etraflarını temizliyor. 

Kara delikler yaklaşık 1 parsek, yani 3,2 ışık yılı kadar yakınlaştığında etraflarında enerji transfer edebilecekleri bir madde kalmıyor. Bu yüzden süper kütleli kara delikler son derece yavaşlıyor ve birleşmeleri imkansız hale geliyor. 

Son parsek problemi denen bu durum, bilim insanların süper kütleli kara deliklerin nasıl birleştiğini tam olarak anlayamamasına yol açıyor. 

Physical Review Letters adlı hakemli dergide yakın zamanda yayımlanan bir çalışmada kara delikler arasındaki mesafenin karanlık madde parçacıklarıyla kapatıldığı öne sürüldü.

Daha önceki çalışmalarda benzer bir teori önerilmiş ancak modeller, kara deliklerin yakınındaki karanlık madde parçacıklarının da hızlanıp uzaklaşacağını göstermişti.

Son araştırmayı yürüten ekip ise yeni bir bilgisayar modeline göre, karanlık madde parçacıklarının farklı şekilde etkileşime geçtiğini iddia ediyor. Bu sayede parçacıkların dağılmadığı düşünülüyor. 

Bilim insanları karanlık madde halesinin (veya bulutunun) yoğunluğu sayesinde parçacıkların, süper kütleli karadeliklerin yörüngesini etkilemeye devam ederek birleşmelerini sağlayacağını öne sürüyor. 

Toronto Üniversitesi'nden Dr. Gonzalo Alonso-Álvarez, liderlik ettiği çalışma hakkında "Karanlık madde parçacıklarının birbirleriyle etkileşime girme olasılığı bizim yaptığımız bir varsayım; karanlık madde modellerinin hepsinin içermediği ekstra bir bileşen" diyerek ekliyor: 

Bizim iddiamız, yalnızca bu bileşene sahip modellerin son parsek problemini çözebileceği yönünde.

Öte yandan bulguların doğrulanması için gözlemlere ihtiyaç var. 

Bilim insanları ayrıca bir türlü saptanamayan karanlık maddenin doğasına dair de yeni öneriler sunuyor. 

Alonso-Álvarez "Çalışmamız karanlık maddenin parçacık doğasını anlamamızı sağlayacak yeni bir yol gösteriyor" ifadelerini kullanarak ekliyor: 

Kara delik yörüngelerinin evriminin, karanlık maddenin mikrofiziğine çok duyarlı olduğunu bulduk ve bu da bu parçacıkları daha iyi anlamak için süper kütleli kara delik birleşmelerinin gözlemlerini kullanabileceğimiz anlamına geliyor.

Karanlık madde teorisi yaklaşık 100 yıl önce ortaya atılmasına karşın henüz doğrulanmadı. Işığı yaymadığı, emmediği ve yansıtmadığı için doğrudan gözlemlenemediği söylenen bu maddenin evrenin yüzde 27'sini oluşturduğu varsayılıyor.