Gökbilimciler, dünyamızı saran karanlık maddenin özelliklerini ortaya çıkarmaya bir adım daha yaklaştılar. Samanyolu Galaktik halemiz içinde dönen on iki yıldız akışından oluşan yeni bir harita sayesinde.
Bu yıldız akışlarını anlamak gökbilimciler için çok önemlidir. Yıldızları yörüngelerinde tutan karanlık maddeyi ortaya çıkarmanın yanı sıra, bize Samanyolu’nun oluşum tarihini de anlatıyorlar ve Samanyolu’nun daha küçük yıldız sistemlerini parçalayarak ve tüketerek milyarlarca yıl boyunca istikrarlı bir şekilde büyüdüğünü ortaya koyuyorlar.
S5 tarafından gözlemlenen bir düzine akışta tek tek yıldızların 3 boyutlu konumunu gösteren bir film. Bireysel noktaların renkleri, bir yıldızın 3 boyutlu hızına göredir. Kredi bilgileri: Sergey Koposov, S5 İşbirliği
“Bu akıntıların Samanyolu’nun yerçekimi tarafından kesintiye uğradığını ve sonunda Samanyolu’nun bir parçası haline geldiğini görüyoruz. Bu çalışma bize Samanyolu’nun ne tür daha küçük yıldız sistemlerini ‘yediği’ gibi beslenme alışkanlıklarının bir anlık görüntüsünü veriyor. Gazetenin baş yazarı Toronto Üniversitesi Profesörü Ting Li, galaksimiz yaşlandıkça daha da şişmanlıyor” dedi.
Prof. Li ve uluslararası işbirlikçi ekibi, yıldız akışlarının özelliklerini ölçmek için özel bir program – Güney Yıldız Akımı Spektroskopik Araştırması (S5) – başlattı: bizim tarafımızdan parçalanan komşu küçük galaksilerin ve yıldız kümelerinin parçalanmış kalıntıları Samanyolu.
Li ve ekibi, Avustralya’da 4 metrelik bir optik teleskop olan Anglo-Avustralya Teleskobu’nu (AAT) kullanarak yıldızların hızlarını ölçen, böylesine zengin bir yıldız akışları koleksiyonunu inceleyen ilk bilim insanı grubudur. Li ve ekibi, bireysel yıldızların ne kadar hızlı hareket ettiğini bulmak için, radar silahlarının hız yapan sürücüleri yakalamak için kullandığı özelliğin aynısı olan Doppler ışık kaymasını kullandı.
Her seferinde bir akışa odaklanan önceki çalışmaların aksine, “S5, AAT’nin benzersiz yetenekleriyle çok verimli bir şekilde yapabileceğimiz, mümkün olduğunca çok akışı ölçmeye kendini adamıştır,” diyor Macquarie Üniversitesi’nden ortak yazar Profesör Daniel Zucker .
Yıldız akışlarının özellikleri, Samanyolu’nun görünmez karanlık maddesinin varlığını ortaya koymaktadır. Sidney Üniversitesi’nden yardımcı yazar Profesör Geraint F. Lewis, “Bir Noel ağacı düşünün” diyor. “Karanlık bir gecede Noel ışıklarını görürüz, ama sardıkları ağacı değil. Ama ışıkların şekli ağacın şeklini ortaya koyuyor” dedi. “Yıldız akışları için de durum aynı – onların yörüngeleri karanlık maddeyi ortaya çıkarıyor.”
Gökbilimciler, hızlarını ölçmenin yanı sıra, bu gözlemleri yıldızların kimyasal bileşimlerini çözmek ve bize nerede doğduklarını söylemek için kullanabilirler. Profesör Alex Ji, “Yıldız akışları ya galaksileri bozmaktan ya da yıldız kümelerinden gelebilir” diyor. Chicago Üniversitesi, çalışmanın ortak yazarı. “Bu iki tür akış, karanlık maddenin doğasına dair farklı anlayışlar sağlar.”
Samanyolu’ndaki on küresel kümenin 8 milyar yıldır gelgit bozulması. Kırmızı parçacıklar simüle edilmiş Samanyolu’nun karanlık maddesini, yeşil parçacıklar ise bozan küresel kümeleri gösteriyor. Bozucu küresel kümeden gelen yıldızlar, yörüngeyi takip eden uzun yıldız akışları oluşturur. Gökbilimciler, bu akışları Samanyolu’ndaki karanlık maddenin kütle dağılımını ve kümelenmesini ve ayrıca Galaksimizin yığılma tarihini ölçmek için kullanır. Kredi bilgileri: Denis Erkal, S5 İşbirliği
Prof. Li’ye göre, bu yeni gözlemler, Samanyolu’muzun, Samanyolu’nun, Samanyolu’ndan sonra özelliksiz evrenden nasıl ortaya çıktığını belirlemek için gerekli. Büyük patlama. Li, “Benim için bu en merak uyandıran sorulardan biri, nihai kökenlerimizle ilgili bir soru” dedi. “S5’i kurmamızın ve bunu ele almak için uluslararası bir işbirliği kurmamızın nedeni budur.”
S5’in başarısı için çok önemli bir bileşen, Avrupa Gaia uzay görevinden yapılan gözlemlerdi. Edinburgh Üniversitesi’nde gözlemsel astronomi okuru ve çalışmanın yazarlarından biri olan Dr. Sergey Koposov, “Gaia bize yıldız akışlarının üyelerini belirlemek için gerekli olan yıldızların konumlarının ve hareketlerinin enfes ölçümlerini sağladı” diyor.
Bu, 8 milyar yıl boyunca bir gelgit akıntısına dönüşen bir küresel kümeyi takip eder. Kırmızı parçacıklar büyük bir galaksinin karanlık maddesini, yeşil parçacıklar ise yıkıcı bir küresel kümeyi gösteriyor. Progenitöre yakın yıldızlar, küresel kümenin yerçekimi etkisinden dolayı karakteristik bir “S” şekli oluşturur. Kredi bilgileri: Denis Erkal, S5 İşbirliği
Li’nin ekibi, Samanyolu’ndaki yıldız akışları üzerinde daha fazla ölçüm yapmayı planlıyor. Bu arada, başlangıç noktası olarak bu sonuçlardan memnun. Li, “Önümüzdeki on yılda, yıldız akışlarına bakan çok sayıda özel çalışma olacak” diyor. “Bu yolculukta öncü ve yol göstericiyiz. Çok heyecanlı olacak!”
Sonuçlar American Astronomical Society’de yayınlanmak üzere kabul edildi. Astrofizik Dergisi.
Referans: Ting S. Li, Alexander P. Ji, Andrew B. Pace, Denis Erkal, Sergey E. Koposov, Nora Shipp, Gary S. Da Costa, Lara tarafından “S5: Bir Düzine Yıldız Akışının Yörüngesel ve Kimyasal Özellikleri” R. Cullinane, Kyler Kuehn, Geraint F. Lewis, Dougal Mackey, Jeffrey D. Simpson, Daniel B. Zucker, Peter S. Ferguson, Sarah L. Martell, Joss Bland-Hawthorn, Eduardo Balbinot, Kiyan Tavangar, Alex Drlica-Wagner , Gayandhi M. De Silva, Joshua D. Simon, S5 İşbirliği, Kabul Edildi, Astrofizik Dergisi.
arXiv:2110.06950