Bu, iki aracın çarpışması sırasında bir yere sabitlenmemiş kargo gibidir. Diğer kuvvetler araçların kendilerini durdurur, ancak kargo, momentumun etkisi altında savrulmaya devam eder.
Karanlık maddenin dev bir kozmik çarpışma sırasında normal maddeden ayrıldığını ilk kez görmüyoruz, ancak bunu hiç bu şekilde görmemiştik. Bilim insanları bu bulgunun, Evren'e hakim olan gizemli karanlık maddenin davranışı ve özellikleri hakkında bize yeni ipuçları verebileceğini umuyor.
Karanlık madde evrenin en büyük gizemlerinden biridir. Ne olduğunu bilmiyoruz; ne de doğrudan tespit edebiliyoruz.
Ama bir şekilde evrende, tespit edebildiğimiz "normal" maddeye dayanarak olmasını beklediğimizden daha fazla kütleçekimi var. Hem de çok daha fazla. Bunu yıldızların ve galaksilerin hareketlerinde ve güçlü kütleçekimi alanlarının varlığında uzayzamanın bükülme ve yamulma biçiminde gözlemliyoruz.
Bilim insanlarının hesaplamalarına göre, Evren'in madde bütçesinin yalnızca yüzde 15'i normal maddedir. Geriye kalan yüzde 85'lik kısım ise, normal maddeyle yalnızca kütleçekim yoluyla etkileşime giriyor gibi görünen bu görünmez, dokunulmaz karanlık maddedir.
Ve her yerdedir. Bizimki gibi normal madde galaksileri, dev karanlık madde lekeleri içinde var olurlar. Bu maddenin geniş şeritleri kozmik ağ dediğimiz şeyi oluşturur, galaksileri galaksilere, kümeleri kümelere kütleçekimsel olarak bağlar, normal maddenin buluşmak, çarpışmak ve büyümek için seyahat edebileceği yollar sağlar.
Normal maddenin diğer maddelerle etkileşime girmek için birçok başka yolu vardır, bu nedenle galaksi kümeleri arasındaki çarpışmalar gibi büyük olaylar ilginç olabilir. Genel olarak, kümeler içindeki galaksiler iyi olacaktır, ancak küme içi, galaksiler arası uzayda birbirleriyle çarpışan, sıcak ve çalkantılı hale gelen büyük gaz bulutları vardır.
Bu normal madde elektromanyetik olarak etkileşime girdikçe ve şok ve türbülans yaşadıkça, kümelerin yavaşlamasına neden olan bir frenleme etkisi uygulanır. Ancak karanlık madde bu yavaşlatıcı etkilerden etkilenmez ve ilerlemeye devam eder, sonunda yeni birleşmiş kümenin etrafındaki konumuna geri yerleşmeden önce ilerler.
Birleşen kümeler topluca MACS J0018.5+1626 olarak biliniyor ve içlerindeki maddenin hızlarının yeni bir ölçümüne izin verecek şekilde yönlendirilmişler.
Daha önceki bir ölçüm, yandan gördüğümüz bir küme çarpışması üzerinde yapılmıştı; MACS J0018.5+1626, bir küme doğrudan bize doğru, diğeri ise doğrudan uzağa doğru gidiyor gibi görünecek şekilde yönlendirilmiştir.
Araştırmacılar karanlık ve normal maddenin hızlarını ölçmek için farklı teknikler kullandılar.
Karanlık maddenin hızı, ışığın bizden uzaklaşırken ya da bize doğru gelirken kırmızıya ya da maviye doğru nasıl gerildiğine ya da sıkıştığına bağlı olarak kümelerdeki galaksilerin hızı ölçülerek belirlendi. Bu Doppler kayması olarak bilinir ve uzaydaki hızı ölçmenin güvenilir bir yoludur.
Küme üyesi galaksilerin hızı, karanlık maddenin hızı için bir vekil görevi görür, çünkü galaksiler ve karanlık madde bir küme çarpışması sırasında benzer şekilde davranır.
Küme içi ortamın hızını ölçmek için ekip Sunyaev-Zeldovich etkisi adı verilen bir şeye dayanıyordu. Bu, bir uzay hacmindeki elektronların neden olduğu, Evren'in arka plan ışığında görülen belirgin bir eğrilmedir. Bu elektronlar ışığı saçabildiğinden, bu etki elektronların ne kadar yoğun bir şekilde paketlendiğini belirlemek için kullanılabilir.
Saçıcı ortam hareket ediyorsa ikincil bir etki gözlemlenebilir ve bilim insanları ortamın nasıl hareket ettiğini belirlemek için bu etkiyi analiz edebilir: Ne kadar hızlı ve hangi yönde.
Bu, araştırmacıların kümelerdeki normal maddenin hızını belirlemelerine ve galaksiler tarafından ortaya çıkarılan karanlık madde ile arasında belirgin bir hız farkı gözlemlemelerine olanak sağladı.
Bu, karanlık maddenin tam olarak ne olduğunu anlama arayışımızda bize yardımcı olabilecek çok kapsamlı bir astrofizik bilimi çalışmasıdır.
Silich, "Bu çalışma karanlık maddenin doğasına ilişkin daha ayrıntılı çalışmalar için bir başlangıç noktasıdır" diyor. "Elimizde karanlık maddenin normal maddeden nasıl farklı davrandığını gösteren yeni bir tür doğrudan sonda var."
Araştırma The Astrophysical Journal'da yayımlandı.