İçerisinde yaşadığımız Samanyolu, evren boyunca dağılmış milyarlarca galaksiden yalnızca biri. Bu galaksilerin çeşitliliği baş döndürücü: spiraller, halkalı galaksiler ve evrendeki diğer her şeyi gölgede bırakan antik galaksiler. Ancak bu farklılıklarına ve aralarındaki tahayyül edilmesi güç mesafelere rağmen, bilim insanları, bazı galaksilerin tuhaf ve açıklaması güç modellerle birlikte hareket ettiklerini keşfettiler – adeta görünmeyen bir güç ile bağlanmış gibi. Birbirlerinden birkaç milyon ışık yılı uzaklığındaki galaksiler, birbirlerini tahmin edilebilir yollarla yer çekimsel şekilde etkileyebiliyorlar; ancak uzak galaksiler arasındaki bu gizemli modeller, bu lokal etkileşimlerin çok ötesinde.

Bu keşifler, evrendeki bilinen en büyük nesneler olan ‘geniş kapsamlı yapılar’ın esrarengiz etkilerine işaret ediyor. Bu sönük yapılar, hidrojen gazından ve karanlık maddeden oluşuyor ve galaksileri, kozmik ağ olarak adlandırılan, sicim, levha ya da düğüm formundaki geniş bir ağ ile birbirine bağlıyor. Bu yapıların, galaksi evriminde ve hareketlerinde önemli etkileri olduğunu biliyoruz; ancak onları yönlendiren kök dinamikler konusunda yüzey bilgilerden ötesini elde edebilmiş değiliz. Bilim insanları, bu yeni detayları öğrenme konusunda son derece hevesliler; çünkü bu olguların bazıları, evren hakkında sahip olduğumuz en temel fikirleri bile yerinden sallayabilir.

Uzak galaksiler neden birlik içerisinde hareket ediyorlar?

Galaksiler, daha da büyük süper-kümelere ait yer çekimsel olarak bağlı kümeler oluşturmaya eğilimlidirler. Örneğin Samanyolu, birkaç düzine galaksiden oluşan Yerel Grubun bir parçasıdır. Yerel Grup ise 1000’den fazla galaksiyi barındıran Virgo süper kümesinin içerisindedir. Daha ‘yerel’ ölçekte bakıldığında, galaksiler birbirlerinin dönüşlerine, şekillerine ve açısal hızlarına müdahale ederler. Bazen bir gezegen diğerini yer; buna galaktik yamyamlık denmektedir. Ancak bazı galaksiler, bireysel yer çekim alanları ile açıklanamayacak derecedeki uzaklıklarla dinamik bağlantılara sahipler. Örneğin The Astrophysical Journal dergisinde yayınlanan bir çalışmaya göre, yüzlerce galaksi, milyonlarca ışık yılı uzaklığındaki galaksilerin hareketleri ile senkronize halde dönüyor.

“Keşif, son derece yeni ve beklenmedik.” diyor çalışmadan gökbilimci Joon Hyeop Lee. “Daha önce herhangi bir sayısal simülasyondan bu olgu ile ilişkili bir gözlem raporuna ya da tahmine denk gelmedim.”

“Gözlemlenen bu bağdaşımın geniş çaplı yapılarla bir tür ilişkisi olmalı; çünkü 20 milyon ışık yılı ile ayrılan galaksilerin birbirleri ile doğrudan etkileşime geçebilmeleri imkânsız.”

Bu senkronize galaksiler, saat yönünün tersine doğru yavaşça dönen aynı geniş çaplı yapı boyunca yerleşik olabiliyorlar. Altta yatan bu dinamikler, üzerinde çalışılan galaksiler ile komşularının hareketleri arasındaki bağdaşıma sebep oluyor olabilir; ancak net bir şekilde konuşabilmek için daha fazla araştırmanın yapılması gerekiyor.

Belçika Liège Üniversitesi’nden gökbilimci Damien Hutsemékers tarafından yürütülen çalışma kapsamında ise araştırmacılar, esrarengiz senkronizasyonu, henüz yalnızca birkaç milyar yaşındayken gözlemlemeyi başarabildiler. Gözlemler, yaklaşık 100 kuasardan gelen ışığın polarizasyonunu kaydetti ve sonrasında ekip bu verileri çekirdeklerindeki kara deliklerin geometrisini ve uyumunu yeniden düzenlemek için kullandı. Sonuç olarak, birkaç milyar ışık yılı ile ayrılmış olmalarına rağmen, gruptaki 19 kuasarın dönme eksenlerinin paralel olduğu ortaya çıktı.

Astronomy&Astrophysics dergisinde yayınlanan bu keşif, geniş çaplı yapıların, evrendeki uzak mesafeler boyunca dağılmış olan galaksilerin dinamiklerini etkilediğinin bir göstergesi. “Galaksi dönüş akslarının geniş çaplı yapılarla aynı hizaya geldiklerini biliyoruz – kozmik sicimler gibi; ancak bu, çok daha küçük ölçeklerde görülüyor.” diyor Hutsemékers. “Kuasar akslarının içerisinde bulundukları büyük grubun ekseni ile aynı hizaya gelmelerinin sebebine dair henüz bir açıklama yok maalesef.”

Senkronize galaksiler arkasındaki gerçek her şeyi değiştirebilir

Bu senkronize galaksilerin gizemi, evren hakkındaki en temel varsayımlardan biri olan kozmolojik prensibe tehdit oluşturabilir. Bu prensibe göre evren, geniş ölçeklerde homojen ve izotropiktir. Ancak “kuasar akslarında bu denli geniş çapta korelasyonların varlığı, kozmolojik prensip açısından ciddi bir anomali anlamına geliyor.” diyor Hutsemékers. Ancak kozmolojik prensipte çatlakların oluştuğunu iddia edebilmek için bu türde daha fazla yapının saptanması ve incelenmesi şart. “Gerçek bir anomalinin varlığından söz edebilmek için benzer yapıların görülmesi gerekiyor.” diyor Hutsemékers. An itibariyle bu kuasar pozisyonlarının arkasındaki dinamik tam olarak anlaşılamıyor; çünkü bunları arıtmayı sağlayacak çok az sayıda gözlem tekniği var. “Söz konusu geniş çaplı hizalanmalar olduğunda, daha fazla veri gelmesini bekliyoruz.” diyor Hutsemékers. “Bu türde araştırmalar istatistikseldir ve bir adım ötesi, büyük çapta polarizasyon verisi gerektirir – ki bu, mevcut araçlarla pek de kolay değil.

Kuasar hizalanmaları, tuhaf bir şekilde senkronize olan galaksilerin evrenin tanımlanmış modellerinin önüne çıkardığı tek engel değil. Gerçek şu ki günümüz kozmolojisinde en çok tartışılan konulardan birisi, cüce galaksilerin Samanyolu gibi daha büyük galaksiler çevresinde düzgün bir şekilde hizalanmaları. Bu uydu galaksiler, şu anda ΛCDM modelinin – yani Büyük Patlama’dan bu yana evrenin teorik zaman çizelgesinin –başında bela olarak görülüyor. ΛCDM modeli ile yapılan simülasyonlar, küçük uydu galaksilerin, daha büyük merkez galaksiler çevresinde bir tür rastlantısal yörüngeler yığınına düşeceklerini tahmin ediyor. Ancak geçtiğimiz on yıl içerisinde yapışan gözlemler, Samanyolu çevresindeki büyük bir uydu galaksi yığınının, düzgün bir yörünge düzlemi oluşturacak şekilde senkronize hale geldiğini açığa çıkardı. Başlangıçta araştırmacılar, bunun yalnızca bizim galaksimizde yaşanan bir tuhaflık olup olmadığını merak ettiler; ancak sonrasında, benzer bir uydular düzlemi Andromeda çevresinde de gözlemlendi.

Strasbourg Üniversitesi’nden gökbilimci Oliver Müller’e göre bu keşif, “standart kozmolojik simülasyonlarda bir sorun olduğunu ortaya koyuyor.” “Şu ana kadar bu durumu, en yakın üç galakside gözlemledik.” diyor Müller. “Elbette ki yalnızca üç ile sınırlanacağını iddia etmek mümkün; henüz istatiksel bir kesinlik yok. Ancak ne zaman kaliteli bir veri elde etsek, benzer bir durumla karşılaşıyoruz; evrensel bir gerçek de olabilir.”

Galaksi araştırmalarında bir sonraki jenerasyon

Bu kışkırtıcı belirsizlik, Leibniz-Institute’ten gökbilimci Marcel Pawlowski’yi sorunu araştırmasının merkezine almasına teşvik etmiş. Pawlowski ve onun gibi bilim insanları, diğer büyük galaksilerin de izotropik ya da organize uydu galaksileri ile çevrili olup olmadıklarını gösterecek 30 metrelik gözlemevlerinin yeni nesil verilerini bekliyorlar. “Şu anda yapmamız gereken, araştırmalarımızı daha da uzak uydu sistemlerine kadar genişletmek ve hem uydu galaksileri bulmak hem de bunların hızlarını ölçmeye başlamak.” diyor Pawlowski. “Bu tartışmanın literatürdeki varlığı, alanda ciddi ilerlemeleri beraberinde getirdi.” diye ekliyor Pawlowski. “Gözlemsel kanıtların gittikçe daha da sağlam bir hale geldiklerini görmek harika.”

Galaktik komşularımızdaki cüce galaksilerin tuhaf hareketleri ya da milyarlarca ışık yılı uzaklığındaki galaksilerin esrarengiz hizalanmaları; galaksilerin dans figürlerinin, evrenin geniş çaplı yapılarını açığa çıkarmada kilit nokta oldukları açık. Statik pozisyonlarda baş döndürücü fotoğraflarını çektiğimiz bu galaksiler, aslında henüz tam olarak kavrayamadığımız karmaşık güçler tarafından – evreni destekleyen kozmik ağ da dahil olmak üzere – yönlendiriliyor.

Çeviri olan bu içeriğin orijinali için tıklayın!