Japon araştırmacılar, Ay teleskoplarıyla evrenin karanlık çağlarından gelen 21 cm’lik zayıf hidrojen sinyalini ölçmeyi hedefliyor.
Evrenin 13,8 milyar yıl önce Büyük Patlama’yla oluştuğu düşünülüyor. Büyük Patlama’dan yaklaşık 400 bin yıl sonra, “Karanlık Çağlar” olarak adlandırılan bir dönem başladı. Henüz yıldızların ve galaksilerin parlamadığı bu dönemde, yalnızca hidrojen atomları bulunuyordu. Bilim insanlarına göre bu atomlar 21 santimetre dalga boyunda son derece zayıf radyo dalgaları yayıyordu.
Japonya’daki Tsukuba ve Tokyo Üniversitelerinden araştırmacılar, bu 21 cm’lik radyo sinyallerinin karanlık maddeyle nasıl etkileştiğini anlamak için sayısal simülasyonlar geliştirdi. Karanlık madde, evrendeki maddenin yaklaşık yüzde 80’ini oluşturduğu halde doğrudan gözlemlenemiyor.
Araştırma ekibi, erken evrende gaz ve karanlık maddenin dağılımını yeniden modelleyerek, Karanlık Çağlar sırasında yayılan 21 cm radyo dalgalarının yoğunluğunu hesapladı. Araştırma sonuçları 16 Eylül 2025’te Nature Astronomy’de yayınlandı.
Simülasyon sonuçları, hidrojen gazının gökyüzü genelinde ortalama parlaklık sıcaklığında yaklaşık 1 milikelvinlik (binde bir derece) bir sinyal oluşturduğunu gösteriyor. Bu zayıf sinyal, karanlık maddenin özellikleri hakkında bize bilgi verebilir. Araştırmacılar, “Karanlık madde bu sinyali benzer büyüklükte dalgalandırabiliyor. Geniş bir frekans aralığında (yaklaşık 45 megahertz) yapılacak gözlemler, karanlık madde parçacıklarının kütlesini ve hızını doğrudan ölçmemizi sağlayabilir” diyor.
Bu amaçla, birçok ülke Ay’a radyo teleskop yerleştirmeyi hedefliyor. Japonya’nın Tsukuyomi Projesi bu alandaki girişimlerden biri. Dünya’daki atmosferik ve radyo parazitlerinden uzak olan Ay yüzeyi, Karanlık Çağlar’dan gelen bu zayıf 21 cm sinyalini tespit etmek için en uygun gözlem noktalarından biri olabilir. Eğer bu sinyaller gerçekten tespit edilebilirse, karanlık madde parçacıklarının davranışına dair doğrudan kanıt elde edilmesi mümkün olacak.
Araştırmacılar ayrıca, hidrojenin bu küresel (gökyüzü ortalaması) radyo emisyonundaki küçük dalgalanmaların, karanlık maddenin evrenin erken döneminde nasıl kümelendiğini de ortaya çıkarabileceğini belirtiyor. “Kümeleşme izi” yalnızca Karanlık Çağlar’da açık biçimde gözlemlenebilir. Kozmik şafak döneminde, yani ilk yıldızların doğduğu sırada ise yıldız ışığı sinyali güçlendirdiği için karanlık madde etkisini ayırmak daha zor hale geliyor.
Tsukuba ekibine göre bu yeni yaklaşım, karanlık maddenin doğasını ve evrenin ilk dönemlerindeki yapı oluşumlarını test etmek için “tamamen yeni bir pencere” aralayabilir. Eğer Ay’daki teleskoplar bu sinyali yakalayabilirse, evrenin en gizemli bileşenini anlamada insanlık büyük bir adım atmış olacak.
Kaynak: Eurekalert
