Bilim insanları, onlarca yıldır ışıkla etkileşime girmeyen ancak tüm evreni kaplayan karanlık maddeyi arıyorlar. Karanlık maddenin bulunması için evrenden elde edilen bütün ipuçları detaylı bir şekilde inceleniyor. Ama şimdiye kadar karanlık maddeye dair somut bir kanıt bulunamadı.
2014 yılında araştırmacılar, Dünya’nın görece yakınında bulunan bir galaksiden gelen gizemli bir sinyal yakaladılar. Bilim insanları, yıllarca bu gizemli sinyalin karanlık maddedenin bir kanıtı olduğunu düşündüler.
Karanlık madde ile ilgili bazı modeller, karanlık madde parçacıklarının yavaş yavaş bozularak sıradan maddeye dönüştüğünü, bu bozulma sırasında ortaya çıkan zayıf fotonların ise X-ışını teleskopları tarafından tespit edilebileceğini söylüyor. 2014 yılında yakalanan bir X-ışını emisyonu da bu nedenle karanlık maddenin kanıtı olarak değerlendirildi. Ancak gizemli sinyal üzerinde yapılan yeni bir çalışma, durumun böyle olmadığını gösterdi.
Bilim insanları, “3.5 keV çizgisi” olarak isimlendirilen bu emisyonun karanlık maddeye aday olan steril nötrinolar kaynaklı olduğu düşünülüyordu. Steril nötrinolar, kütlesi sıfıra çok yakın olan nötrinolara akraba olan varsayımsal parçacıklardır. Nükleer reaksiyonlar sonucu ortaya çıktığı düşünülen nötrinoların bir bölümü olan steril nötrinolar, parçacık fiziğinin Standart Modeli ile açıklanamadığı için steril nötrinoların aslında karanlık madde olabileceği düşünülüyor.
Michigan Üniversitesi’nde yapılan yeni bir çalışma 3.5 keV çizgisi olarak isimlendirilen gizemli emisyonun steril nötrinolardan kaynaklanmadığının ortaya çıkarılmasını sağladı. Çalışmada, XMM-Newton Uzay X-Işını Teleskobu’nun son 20 yıldır Samanyolu'ndan topladığı veriler incelendi. Araştırmacılar, 20 yıllık verileri incelediklerinde bu sinyalin karanlık maddeden gelmediğine dair kanıtlar buldular.
Araştırmacılar, sinyalin karanlık maddeye ait olmadığını bulmak için evrende farklı 3.5 keV çizgileri aradılar. Samanyolu’nun karanlık madde halkası içinde olduğumuz halde 3.5 keV çizgisine dair veri bulunamadı. Bu da 3.5 keV çizgisinin karanlık maddeden kaynaklanmadığını gösterdi. Ancak bu sonuçlar steril nötrinoların karanlık madde olmayacağı anlamına gelmeyebilir. Araştırmacılar, aynı sinyali vermeyen fark steril nötrino parçacıkları da olabileceğini düşünüyorlar.
Yapılan araştırmada 3.5 keV çizgisi sinyalleri bulunamamış olmasına rağmen araştırmacıların karanlık madde bulmak için geliştirdikleri teknik ileriki çalışmalarda karanlık maddenin bulunmasını sağlayabilir.
Çalışma ile ilgili makalenin yazarlarından, Michigan Üniversitesi’nden fizik profesörü Ben Safdi, çalışmanın karanlık madde ile ilgili bir ipucunu boşa çıkarmasına rağmen karanlık maddenin keşfi için yepyeni bir yaklaşım getirdiğini söyledi.
Çalışmaya katılmayan Michigan Üniversitesi’nden Kerstin Perez, steril nötrinolara sahip evrenin başka birçok bölgesi olduğunu, karanlık maddeyi bulmak için oralara bakılabileceğini söylüyor. Perez, karanlık maddenin evrenin farklı yerlerinde farklı yoğunluklarda olduğunu söyledi.
Araştırmacılar, karanlık madde çalışmasında önceki çalışmalardan farklı olarak aslında Samanyolu’nun karanlık madde halkasına bakmayı denediler. Bu yeni bakış açısı, karanlık maddenin keşfi için bilim dünyasında yeni bir ufku ifade ediyor.
