Viyana Üniversitesi ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'ndan araştırmacılar, astrofiziğin en tartışmalı gizemlerinden birine makine öğrenimiyle yeni bir bakış attı. Odak noktaları, Samanyolu'nun merkezini çevreleyen soluk, küreye yakın bir gama ışını parlaması olan Galaktik Merkez Fazlalığı'ydı (GCE). Bilim insanları on yılı aşkın süredir bu olağandışı sinyale neyin yol açtığını tartışıyor. Yeni bulgular, karanlık maddenin hâlâ geçerli bir açıklama olduğunu ve henüz göz ardı edilemeyeceğini gösteriyor. Çalışma Physical Review Letters dergisinde yayımlandı.
Galaktik Merkez Fazlalığı (GCE), Samanyolu'nun çekirdeği çevresinde binlerce ışık yılı boyunca uzanan geniş bir gama ışını parlaması. Araştırmacılar bu sinyalin kökenine dair birkaç olası açıklama öne sürdü.
Bir ihtimal, evrenin kütlesinin büyük kısmını oluşturan ancak hiçbir zaman doğrudan tespit edilememiş varsayımsal bir madde türü olan kendiliğinden yok olan karanlık madde. Bir diğer önde gelen açıklama ise yüksek enerjili radyasyon yayan hızla dönen nötron yıldızları olan çok sayıda milisaniye pulsarın varlığı.
Yıllar süren çalışmalara rağmen bilim insanları sinyale neyin neden olduğu konusunda fikir birliğine varamadı.
"Sinyali yorumlamak özellikle zor çünkü Galaktik Merkez, gama ışını gökyüzünün olağanüstü derecede parlak ve kalabalık bir bölgesi," diyor çalışmanın yazarı ve Viyana Üniversitesi araştırmacısı Florian List.
Makine Öğrenimi Eksik Parçayı Ekliyor
Önceki istatistiksel analizler genellikle pulsar açıklamasını destekliyordu. Ancak bu çalışmalar önemli bir bilgi kaynağını gözden kaçırmıştı: tespit edilen her bir gama ışını fotonunun enerjisi.
Bu sınırlamayı gidermek için araştırma ekibi, bir milyondan fazla simüle edilmiş gama ışını gözlemi üzerinde eğitilen bir makine öğrenimi sistemi geliştirdi. Yöntem, ilk kez sinyalin uzamsal dağılımını ve bireysel fotonların enerjilerini aynı anda değerlendirdi.
Araştırmacılara göre, foton enerjisi verilerini dahil etmek sonuçları önemli ölçüde değiştiriyor.
Daha önceki çalışmalar sinyalin nispeten parlak, çözümlenmemiş ışık kaynaklarından (genellikle nokta kaynaklar olarak adlandırılır) geldiğini öne sürüyordu. Yeni analiz, eğer bu tür nokta kaynaklar sorumluysa, son derece sönük olmaları gerektiğini gösteriyor.
"Yeni analizimiz, kaynakların o kadar sönük olması gerektiğini gösteriyor ki neredeyse yok olan karanlık maddeden beklenen emisyondan ayırt edilemez hale geliyorlar," diyor çalışmanın yazarı ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'ndan bilim insanı Nick Rodd.
Bulgular ayrıca pulsar açıklaması için de bir zorluk yaratıyor. Çalışma, eğer milisaniye pulsarlar bu parlamayı üretiyorsa, Samanyolu'nun merkezinde en az 35.000 pulsarın toplanmış olması gerektiğini öne sürüyor. Bu, bazı önceki çalışmalarda varsayılan birkaç yüz ila birkaç bin kaynaktan çok daha fazla.
Karanlık Madde Hâlâ Yarışta
"Galaktik Merkez Fazlalığı'nın kökeni astrofizikteki en uzun soluklu tartışmalardan biri," diyor Florian List. "Çalışmamız sinyalden karanlık maddenin sorumlu olduğunu göstermiyor. Ancak bu olasılığı dışlamak için henüz çok erken olduğunu öne sürüyor."
Yeni sonuçlar, karanlık madde açıklamasına karşı kullanılan en güçlü argümanlardan birini zayıflatıyor. Araştırma, gama ışını parlamasını karanlık maddenin ürettiğine dair doğrudan kanıt sunmasa da karanlık maddenin hâlâ inandırıcı bir olasılık olduğunu gösteriyor.
Şimdilik Galaktik Merkez Fazlalığı'nın kaynağı bilinmiyor ve astronominin en kalıcı gizemlerinden biri olmaya devam ediyor.
