Kütle çekime meydan okunmaz. Bilim insanları bu özdeyişin gerçekliğine tüm kütle ölçeklerinde şahit oldular ve yakın zamanda işleyişini, hayal edilebilecek en büyük ölçeklerden birinde, galaksi kümeleri ölçeğinde gördüler. Yukarıda gösterilen, Dünya’dan yaklaşık 1,2 milyar ışık yılı uzakta bulunan (yani Evren 1,2 milyar yıl daha gençkenki hallerinde görülen), 1E2215 ve 1E2216 olarak adlandırılan, oldukça gizli iki galaksi kümesinin Chandra X-ışın Gözlemevi’nden X-ışın görüntüsü. Chandra X-ışın görüntüsüyle birlikte optik ve radyoda diğer çoklu dalga boyu görüntüleri, iki kümeyi sıra dışı bir zamanda, aralarındaki insafsız kütle çekim yüzünden tam da birbirlerine çarpmak üzerelerken yakalamış. Böylesi büyük ölçekli küme çarpışmaları, bilinen en güçlü olaylardan bazılarıdır ve Evren’in yapısının büyüyüp evrildiği ana yoldur. Bu çarpışmalar aslında ağır çekimde gerçekleşirler ve olmaları milyarlarca yıl sürer.  Kümeler bir araya gelirken değişken kütle çekim etkileri madde dağılımlarını bozar, kümeleri parçalar ve belki maddeyi aktif küme galaksilerinin merkezlerindeki aç süperdev kara deliklerin midelerine taşır, belki de yeni yıldız oluşumlarını körükler. Bu gözlemler, bu kuvvetli, ağır çekim küme çarpışmalarının bilgisayar simülasyonlarının test edilmesine yardımcı oluyor ve maddesel Evren’i oluşturan kozmik ağı daha iyi anlamamızı sağlıyor. Tüm görgü tanıkları gibi ne olmak üzere olduğunu bildiğimizi düşünüyoruz, yine de bakışlarımızı çeviremiyoruz.

Görsel & Referans: NASA/CXC/RIKEN/L. Gu et al

Diğer kanıtlarla birlikte kozmik mikrodalga arka planın COBE, WMAP ve Planck gibi uydularla yapılan gözlemleri, Evrenimizin yalnızca yaklaşık %5’i bildiğimiz şeyden, maddesel dünyamızdaki herşeyi oluşturan normal atomlardan oluşurken %96’sınınsa anlamadığımız şeyden; Karanlık Madde ve Karanlık Enerji’den meydana geldiğini gösterdi. Durum aslında bundan bile daha vahim. Evren’deki normal madde miktarıyla ilgili dikkatli çalışmalar, yerel evrendeki normal madde miktarının, Büyük Patlama sırasında yaratılan maddenin yalnızca %70’i kadar olduğunu gösteriyor. Öyle görünüyor ki Evren’deki normal maddenin %30’unun kaybetmişiz. Bu madde bir yerlerde olmalı, ama nerede? Astronomlar  bu maddenin Ilık Sıcak Galaksilerarası Ortamda (WHIM), Evren’in büyük ölçekli yapısını oluşturan kozmik ağı meydana getiren normal ve karanlık madde filamentleriyle ilişkili sıcak gazlarda bağlı kaldığını öne sürüyorlar. Optik radyasyon yayınlamak için çok sıcak olacağından böylesi gazı tespit etmek zordur. Ama bu sıcak madde, görüş hattımız üzerinde yeterince varsa, uzak bir galaksi tarafından üretilen X-ışınlarını soğurabilir. Böyle bir soğurma oldukça zayıf da olsa bir grup astronom bunu bulmuş gibi duruyor. Astronomlar, X-ışında parlak, H1821+643 adlı bir kuasarın X-ışın radyasyonunu dikkatlice bir araya getirdiler. Kuasarın X-ışınları Dünya’ya yolculuklarında galaksilerarası ortamdan geçiyorlar ve WHIM’la karşılaşırlarsa ortamdaki iyonize atomlar belirli X-ışın dalga boylarını soğurabiliyor. Bu da kuasarın X-ışın spektrumunda hafif bir inişe yol açıyor. Yukarıdaki görsel H1821+643’ün Chandra X-ışın Gözlemevi’ndeki Düşük Enerji İletim Ağlı spektrometresi tarafından görülen birleşik X-ışın spektrumunun, WHIM’ın ipliksi yapısının bir simülasyonu üzerine eklenmiş bir bölümünü gösteriyor. Bu kanıt, daha önce kayıp olan normal maddenin en azından bir kısmının artık bulunmuş olduğunu düşündürüyor.

Görsel: İllüstrasyon: Springel et al. (2005); Spektrum: NASA/CXC/CfA/Kovács et al.

Samanyolu Galaksisi’nde bir dizi önemli yıldız fabrikası var. En önemli ve ilginç olanlarından birisi Karina’nın Büyük Nebulası, Samanyolu’nun Sagittarius-Carina spiral kolunda bulunan muazzam bir gaz ve toz bulutu. Karina Nebulası küçük, düşük kütleli yıldızlardan Samanyolu’ndaki (gizemli, patlamaya hazır Eta Carinae de dahil) bazı en büyük yıldızlara kadar çok çeşitli yıldızlara ev sahipliği yapıyor. X-ışın gözlemleri, Karina Nebulası gibi yerlerdeki yıldız oluşumunu anlamada önemli bir rol oynuyorlar. Bu kalın yıldızlararası bulutların en yoğun kısımlarının içinde yıldızlar oluşuyor. Genç, aktif yıldızların yüksek enerji X-ışın emisyonu, çok miktarda karanlığı geçebiliyor ve yeni doğmuş yıldız popülasyonunun eşsiz bir görüntüsünü elde etmemizi sağlıyor. Yıldız oluşum bölgelerinin X-ışın incelemeleri, yeni yıldızların demografik dağılımına dair bilgi sunuyor, Nebula’da en çok yıldızın nerede doğduğunu gösteriyor ve yeni doğanların ne kadarının zayıf, düşük kütleli, hangilerinin ise büyük, şişman ve dev olduğunu kısmen anlamamızı sağlıyor. X-ışın emisyonu hangi yıldızların kütle çekimle bağlı kardeşler ve hangilerinin tek olduklarını anlamamıza yardımcı oluyor. X-ışın gözlemleri aynı zamanda yıldız doğumu ve yıldız ölümü tarihini ve de eski jenerasyon yıldızların ölümlerinin, bugün oluşumunu gördüklerimizin türleri üzerinde sahip olabilecekleri etkileri anlamamızı sağlıyor. Yukarıdaki görsel Karina Nebulası’nın şimdiye dek elde ettiğimiz en derin, en net tam renki X-ışın görüntüsü. 2004’ten 2008’e kadar Chandra X-ışın Gözlemevi’yle yapılan 15 günlük gözlemlerden elde edildi. Gösterilen renkler X-ışın emisyonunun gözlenen enerjisini temsil ediyor: kırmızı daha soğuk, engellenmemiş maddenin düşük enerjili X-ışın emisyonunu gösterirken yeşil ve mavi daha sıcak, daha fazla engellenen yıldızların ve sıcak gazların yüksek enerjili X-ışınlarını gösteriyor. Bu görüntü nebuladaki hammaddeden oluşan 14,000’den fazla genç yıldızı ortaya koyuyor. Chandra görüntüsü aynı zamanda, ölen ve süpernova şeklinde patlayan dev yıldızların kompakt çekirdekleri olan altı nötron yıldızının X-ışın emisyonunu da ortaya çıkarıyor. Görüntüde aynı zamanda, güçlü yıldız rüzgarları ve süpernovalar tarafından üretilip nebulaya nüfuz eden dağınık bir X-ışın parlaması da görülebiliyor.

Görsel & Referans: NASA/CXC/PSU/L.Townsley et al.