Sonunda, tüm evrenin sıradan konusu mevcut ve açıklanmış gibi görünmektedir.
Gökbilimciler, hızlı radyo patlamaları adı verilen diğer galaksilerden gelen radyo dalgalarının parlak parıltılarının Dünya’ya giderken parçacıklar tarafından nasıl bozulduğunu inceleyerek evrende yeni bir madde sayımı yaptılar. Bu analiz, araştırmacılar, 27 Mayıs’ta Doğada çevrimiçi olarak rapor verdiğini bildiren, evrenin on yıllardır tespit edilmeden kaçınan sıradan maddesinin yaklaşık yarısının gizlendiğini gösteriyor.
Kayıp maddenin gizemi, yaklaşık 20 yıldır kozmologları rahatsız ediyor. Bu anlaşılması zor malzeme, evrendeki kütlenin çoğunu oluşturan görünmez, tanımlanamayan karanlık madde değildir. Protonlar ve nötronlar (SN: 10/11/17) gibi baryon adı verilen bahçe çeşidi parçacıklarından oluşan sıradan bir konudur.
Evren gençken yayılan ışığın gözlemleri, baryonların kozmostaki tüm kütle ve enerjinin yaklaşık yüzde 5’ini oluşturması gerektiğini gösterir. Ancak modern evrende, gökbilimcilerin gökadadaki yıldızlar ve gaz gibi kolayca görebildiği tüm madde, beklenen maddenin sadece yarısına kadarını ekler.
Bilim adamları, kayıp maddenin galaksiler arasında saklandığından, geniş bir kozmik ağdaki galaksi kümeleri arasında yayılan gaz filamanları boyunca uzun süredir şüpheleniyorlar (SN: 1/20/14). Amsterdam Üniversitesi’nde yeni çalışmaya dahil olmayan bir astrofizikçi olan Jason Hessels, “Ama bunu çok iyi tespit edemedik, çünkü gerçekten, gerçekten dağınık ve parlak bir şekilde parlamıyor” diyor.
Bazı galaksiler arası madde, kuasar adı verilen uzak, parlak nesnelerin ışığını nasıl emdiği ile tespit edilebilir (SN: 10/25/02). Ancak galaksiler arası alanda takılan tüm baryonların envanterini çıkarmanın tek yolu, muhtemelen nötron yıldızları veya kara delikler etrafında enerjik aktivite ile ortaya çıkan diğer galaksilerden gelen radyo dalgalarının gizemli patlamalarına dayanır (SN: 2/7/20).
Kimse hızlı radyo patlamaları veya FRB’ler olarak adlandırılan bu patlamalara neyin neden olduğunu bilmese de, yararlı baryon dedektörleri yapabilirler (SN: 7/25/14). Bir patlamanın yüksek frekanslı, yüksek enerjili radyo dalgaları galaksiler arası maddeden düşük frekanslı dalgalardan daha hızlı geçer. Bir radyo patlamasının dalgalarının geçmesi ne kadar galaksiler arası olursa, düşük frekanslı dalgaları o kadar uzağa düşer ve radyo sinyaline Dünya’ya ulaştığında tespit edilebilir bir yayma oluşturur.
Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz ve meslektaşlarından astrofizikçi J. Xavier Prochaska, hepsi Avustralya Gökadası Kilometre Dizisi Pathfinder (SN: 6/27/19) tarafından tespit edilen beş gökadadan beş hızlı radyo patlamasını inceledi. Her bir FRB için, araştırmacılar, galaksiler arası uzayda yolculuk sırasında patlamanın karşılaştığı bariyerlerin sayısını hesaplamak için farklı frekanslardaki radyo dalgalarının varış zamanlarını karşılaştırdılar. Daha sonra, FRB’nin ev sahibi galaksisi ile Samanyolu arasındaki mesafeyi kullanarak, Prochaska’nın ekibi bu yol boyunca baryon yoğunluğunu hesaplayabilir.
Samanyolu ile beş FRB ev sahibi galaksinin her biri arasındaki ortalama madde yoğunluğu, metreküp başına yaklaşık bir baryona çıktı. Samanyolu’ndaki malzeme, yaklaşık 1 milyon kat daha yoğun, Prochaska diyor ki, galaksiler arası şeyleri “çok incecik bir ortam” yapıyor. Ancak araştırmacılar, birlikte ele alınan tüm bu incelikli malzemenin, evrenin eksik maddesini hesaba katmak için yeterli olduğunu söylüyor – sıradan maddeyi modern evrenin genel maddesinin ve enerjisinin yaklaşık yüzde 5’ine kadar getiriyor.
Colorado Boulder Üniversitesi’nden astrofizikçi J. Michael Shull, modern evrendeki baryonların sayısı hakkında sonuçlar çıkaracak olan FRB gözlemlerinin “beşi çok az sayıda” olduğu konusunda uyarıyor. Ama “hata çubukları çok, çok daha fazla patlama ile dövüldüklerinde… Bence bu baryon problemindeki tabuttaki çivi gerçekten olacak” diyor.
Cornell Üniversitesi’nde çalışmaya dahil olmayan bir radyo astronomu olan Shami Chatterjee, kozmik tartım istasyonları olarak daha hızlı radyo patlamalarının kullanılması, evrendeki tüm maddelerin tam olarak nerede olduğunu saptamak için de yararlı olacaktır.
Şu anda, tüm araştırmacılar kayıp ve bulunan konu hakkında söyleyebilecekleri, bunun galaksiler arasında olduğu. Ancak binlerce FRB gözlemiyle, gökbilimciler Samanyolu ile kozmik ağı haritalamak için diğer galaksiler arasındaki görüş çizgileri boyunca baryon yoğunluğundaki ufak değişiklikleri ortaya çıkarmaya başlayabilirler, diyor Chatterjee.