Hubble Teleskobu, Karanlık Madde Hakimiyetindeki Kozmik Kalıntı: RELHIC'in Varlığını Onayladı

Gökbilimciler, yıldızlardan tamamen yoksun, hidrojen bakımından zengin ve baskın olarak karanlık madde tarafından kontrol edilen emsalsiz bir kozmik yapının varlığını kesinleştirdi. Resmi olmayan adıyla Cloud-9 olarak anılan bu cisim, Evrende Reiyonizasyonla Sınırlanmış H I Bulutu (RELHIC) olarak adlandırılan yapının ilk doğrulanmış örneğini teşkil ediyor. NASA/ESA'nın uzay teleskobu Hubble'dan elde edilen verilerin titizlikle incelenmesiyle keşfedilen bu bulgular, The Astrophysical Journal Letters dergisinde detaylıca yayımlandı.

Cloud-9, Dünya'dan yaklaşık 14,3 milyon ışık yılı uzaklıkta, sarmal galaksi Messier 94'ün (M94) hemen yakınında konumlanıyor. Bu olağanüstü olgunun ilk kez fark edilmesi, 2023 yılında Çin'in beş yüz metrelik açıklığa sahip FAST teleskobu tarafından gerçekleştirilen bir radyo taraması sırasında gerçekleşti. Ardından Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Green Bank Teleskobu ve VLA (Very Large Array) dizisi kullanılarak yapılan ek gözlemler, onun radyo imzasını teyit etti. Hubble teleskobunun Gelişmiş Araştırma Kamerası (ACS) aracı sayesinde bulutta yıldızların kesinlikle bulunmadığının kanıtlanması, bu yapının yıldız oluşumunu başlatamayan bir kalıntı olarak statüsünü kesinleştirdi.

Nesnenin nicel özellikleri oldukça dikkat çekicidir. Nötr hidrojen çekirdeğinin çapı yaklaşık 4900 ışık yılı olarak hesaplanırken, hidrojen gazının kütlesi Güneş'in kütlesinin yaklaşık bir milyon katı olarak tahmin edilmektedir. Ancak, gaz basıncı ile karanlık madde arasındaki kütleçekim dengesine dayanan hesaplamalar, Cloud-9'un toplam kütlesinin devasa bir rakam olan 5 milyar Güneş kütlesine ulaştığını gösteriyor. Bu durum, karanlık maddenin bölge üzerindeki ezici hakimiyetini açıkça ortaya koymaktadır. Bu araştırmayı yürüten ekipte STScI'dan Gagandeep Anand, yine STScI'dan Rachel Beaton ve Milano Bicocca Üniversitesi'nden Alejandro Benítez-Llambay gibi isimler yer almaktadır.

Bilim dünyasını meşgul eden temel soru, teorik olarak yıldız oluşumu için yeterli gaz barındırmasına rağmen bu yapının neden yıldızsız kaldığıdır. Araştırmacılar, Cloud-9'un nadir bulunan bir 'karanlık evrene açılan pencere' olduğunu ve 'başarısız bir galaksinin' canlı bir örneğini sunduğunu öne sürüyorlar. Alejandro Benítez-Llambay'ın da belirttiği gibi, yıldızların yokluğu, galaksi oluşumunun 'ilksel yapı taşının oluşamadığını' gösteren teoriyi ampirik olarak desteklemektedir. Bu keşif, kozmolojik ΛCDM (Lambda-CDM) modeline deneysel bir kanıt sunarak, alt-galaktik ölçeklerde bu tür yıldızsız karanlık madde halelerinin varlığını öngören modeli güçlendiriyor.

Bu haberin astrofizik için önemi, bilim insanlarına yıldız geri beslemesinin bozucu etkileri olmadan, tamamen karanlık maddenin hakim olduğu bir yapıyı doğrudan inceleme fırsatı sunmasıdır. Cloud-9, bilinen diğer hidrojen bulutlarından kompaktlığı ve küreselliği ile ayrışmaktadır; bu da onun bir kalıntıdan ziyade dinamik olarak kararlı bir yapı olduğunu düşündürmektedir. AURA/STScI'dan Andrew Fox'un vurguladığı gibi, karanlık maddenin yapısını nötr hidrojen bileşeni aracılığıyla araştırma imkanı, karanlık madde fiziği için yepyeni bir metodoloji kapısı aralamaktadır.