Florida Üniversitesinden fizikçiler Pierre Sikivie ve Yuxin Zhao, LEDA 1313424 adlı galaksiyi çevreleyen dokuz halkanın bir galaksi çarpışmasından değil, karanlık maddenin kuantum davranışından kaynaklanabileceğini öne sürdü. “Bullseye Galaksisi” olarak da bilinen LEDA 1313424, şimdiye kadar gözlemlenen halkalı galaksilerden ayrılıyor. Çoğu halkalı galakside bir, bazılarında ise iki ya da üç halka bulunurken Bullseye Galaksisi’nin çevresinde iç içe geçmiş dokuz halka yer alıyor.
Halkalı galaksilerin genellikle daha küçük bir galaksinin büyük bir galaksinin merkezinden geçmesiyle oluştuğu düşünülüyor. Bu çarpışma, galaksi diski boyunca yayılan yoğunluk dalgaları meydana getiriyor. Yıldız ve gazın bu dalgalarda birikmesi de parlak halkalar oluşturuyor.
Bullseye Galaksisi için yapılan önceki açıklamaya göre daha küçük bir galaksi, yaklaşık 56 milyon yıl önce LEDA 1313424’ün merkezinden geçti. Ancak Sikivie ve Zhao, bu senaryonun önemli bir hız sorunuyla karşılaştığını belirtiyor. Yaklaşık 70 kiloparsek yarıçapındaki en dış halkanın bugünkü konumuna ulaşabilmesi için saniyede yaklaşık bin 220 kilometre hızla ilerlemesi gerekiyor. Çarpışmalı halka galaksilerini açıklamakta kullanılan analitik model ise bu halkanın hızını saniyede yaklaşık 55 kilometre olarak hesaplıyor. Araştırmacılara göre aradaki 20 kattan fazla fark, çarpışma açıklamasını güçleştiriyor.
Çalışmada ayrıca modelin öngördüğü halka genişliklerinin gözlemlerle tam uyuşmadığı belirtiliyor. Modele göre içteki halkaların birbirine karışması beklenirken Bullseye Galaksisi’nin en küçük dört halkası birbirinden ayrı biçimde görülebiliyor.
Halkaları aksiyon oluşturmuş olabilir
Araştırmacılar alternatif olarak, görünen halkaların karanlık madde içinde oluşan “kostik halkaların” normal madde üzerindeki izi olabileceğini savunuyor. Bu teoriye göre karanlık madde, “aksiyon” adı verilen varsayımsal parçacıklardan oluşuyor. Aksiyonlar, henüz doğrudan gözlemlenmemiş çok hafif parçacıklar olarak tanımlanıyor.
Aksiyonların kütleçekimsel etkileşimlerle aynı kuantum durumunda toplanarak bir Bose-Einstein yoğuşması oluşturabileceği düşünülüyor. Bu, çok sayıda parçacığın ortak kuantum özellikleri göstererek birlikte davrandığı özel bir madde hali anlamına geliyor. Bu koşullarda galaksinin karanlık madde halesi içinde yoğunluğun arttığı halka biçimli bölgeler oluşabiliyor.
Ancak aksiyonlar bugüne kadar doğrudan tespit edilemedi. Aksiyonların kütleçekimsel etkileşimlerle bu tür bir yoğuşma oluşturabileceği görüşü de bilim dünyasında genel kabul görmüş değil. Bullseye Galaksisi’ndeki halkaların dışa doğru hareket hızının ölçülmesi, iki açıklamanın sınanmasını sağlayabilir. Çarpışma modeli hızlı, karanlık madde modeli ise oldukça yavaş hareket eden halkalar öngörüyor.
Kaynak: Astrophysical Journal