Karanlık maddeye dair gizem, bilim insanlarını onu açıklayacak en yaratıcı teorileri geliştirmeye itiyor. Kaliforniya Üniversitesi Santa Cruz (UCSC) bünyesindeki bir araştırma ekibi, bu arayışta önemli bir adım attı. Julia Monika Koulen, Stefano Profumo ve Nolan Smyth’in imzasını taşıyan çalışma, evrenin ilk yıldızlarını şekillendiren gizemli bir karanlık madde adayı olan ilkel kara deliklerin (PBH) evrendeki etkilerini inceliyor.
EVRENİN İLK YILDIZLARI
Araştırmacılar, evrenin ilk ışık kaynakları olan Popülasyon III yıldızlarının, tamamen metalsiz, erken dönem gökcisimleri olduğunu belirtiyor. Bu yıldızların, büyük oranda karanlık maddeden oluşan “minihalo”lar içinde şekillendiği düşünülüyor. Çalışmanın temel sorusu ise bu karanlık yapıların içinde PBH’lerin olup olmadığı.
UCSC ekibi, erken evrenin koşullarını simüle etmek için GIZMO yazılımını kullanarak hem gaz hareketlerini hem de gökcisimlerinin kütleçekimini modelledi. Ayrıca GRACKLE kütüphanesiyle gazın soğuma süreçleri de hesaba katıldı.
İKİLİ ROL: TOHUM VE BASKI
Yapılan simülasyonlar, PBH’lerin iki zıt etki yaratabileceğini ortaya koydu. Eğer PBH’ler büyükse, evrendeki yoğunluk dalgalanmalarını artırarak yıldız oluşumunu hızlandırabiliyorlar. Bu, yıldızların düşündüğümüzden çok daha erken oluşmuş olabileceği anlamına geliyor.
KÜÇÜKLERİN ETKİSİ
Öte yandan, güneş kütlesinin yaklaşık 10 katı büyüklüğündeki daha küçük PBH’ler, eğer sayıca azlarsa, yıldız oluşumunu baskılayabilir. Bu durum, gazın ısınarak soğuma ve çökme sürecinin gecikmesine neden oluyor. Ancak küçük PBH’ler yeterince fazla sayıdaysa, birleşik kütleçekim etkileri sayesinde yıldız oluşumunu yeniden hızlandırabiliyorlar.
SİMÜLASYONUN GÜCÜ
Bu sonuçlar, Popülasyon III yıldızları hakkında gelecekte elde edilecek verilerin yorumlanmasında kritik rol oynayabilir. Yıldızların erken mi yoksa geç mi oluştuğu bilgisi, PBH’lerin bolluğu ve boyutları hakkında ipuçları sağlayacak.
GELECEĞE BAKIŞ
Bilim insanları, bu tür senaryoların doğrulanması için James Webb Uzay Teleskobu’na ve SKA (Kare Kilometre Dizisi) gibi gözlemevlerine umut bağlıyor. Özellikle 21 cm kozmolojisi, evrenin ilk ışıklarının ne zaman yandığını anlamak için kritik bir araç olacak.
