İkizler Gözlemevi, eski yıldızların akışını ortaya çıkarmaya yardımcı olur. Samanyolukenarı parçalanmış bir yıldız kümesidir.
Samanyolu’nun dış bölgelerinde keşfedilen ilkel bir yıldız akışı, galaksimizdeki bilinen herhangi bir yıldız sisteminden daha düşük oranda ağır element içerir. NSF’nin NOIRLab programı olan İkizler Gözlemevi ile yapılan gözlemler, bu akıştaki yıldızların eski bir yıldız kümesinden koparıldığını ve Samanyolu’nun ilk günlerinden kalma kalıntılar olduğunu gösterdi ve bu da ilk yıldızların oluşumuna dair içgörüler sağlayabilir.
Avrupa, Kanada ve Rusya’dan üyeleri içeren uluslararası bir araştırma ekibi, Samanyolu’nun yörüngesinde dönen benzersiz bir yıldız akışı keşfetti.[1] C-19 olarak adlandırılan yıldız akıntısı, Samanyolu’nun sarmalının güneyindedir ve yörüngesi, Galaktik Merkez’den en yakın yaklaşımında yaklaşık 20.000 ışıkyılı ve en uzak noktasında yaklaşık 90.000 ışıkyılı boyunca uzanır. Yıldız akıntısı, çıplak gözle görülmese de, gece gökyüzünün etkileyici bir genişliği boyunca -dolunay’ın kabaca 30 katı kadar- uzanır.
Uluslararası Gemini Gözlemevi’nin bir parçası olarak Hawaii’de bulunan Gemini North teleskobu, NSF’nin NOIRLab Programı ve GRACES cihazının kullanılması[2] ekip, C-19’un küresel bir kümenin kalıntısı olduğunu fark etti. Ek olarak, akıntıdaki yıldızlar benzersiz bir şekilde düşük oranda ağır elementlere veya astronomların tabiriyle düşük “metalikliğe” sahiptir.[3] Küresel kümelerin daha önce %0,2’den daha düşük olmayan metalikliğe sahip olduğu düşünülüyordu, ancak C-19’un eşi görülmemiş derecede düşük bir metalliği %0,05’ten daha düşük – Samanyolu veya çevresindeki bir yıldız sistemi için şimdiye kadar gözlemlenenden daha düşük.
Düşük metalikliğe sahip bir akışın küresel bir kümeden kaynaklandığı keşfi, erken Evren’deki yıldızların, yıldız kümelerinin ve galaksilerin oluşumu için çıkarımlara sahiptir. Akışın varlığı, küresel kümelerin ve Samanyolu’nun ilk yapı taşlarının, ardışık yıldız nesilleri Evrene daha ağır elementler sağlamadan önce, düşük metalli ortamlarda oluşabilmesi gerektiğini kanıtlıyor.[4]
Strasbourg Astronomik Gözlemevi’nden Nicolas Martin, bu keşfi bildiren Nature gazetesinin baş yazarı Nicolas Martin, “Bu kadar az ağır elemente sahip küresel kümelerin olup olmadığı bilinmiyordu – hatta bazı teoriler bunların hiç oluşamayacaklarını varsayıyordu” yorumunu yaptı. “Diğer teoriler, hepsinin çoktan ortadan kaybolacağını öne sürüyor, bu da bunu, erken Evren’de yıldızların nasıl oluştuğunu anlamamız için önemli bir keşif haline getiriyor.”
Ekip üyeleri, C-19’u Gaia görevinden alınan verilerde tespit etti.[5] yıldız akışlarını tespit etmek için özel olarak tasarladıkları bir algoritma kullanarak. C-19’daki yıldızlar, Hawai’deki Kanada-Fransa-Hawaii Teleskobu kullanılarak Samanyolu’nun içinde ve çevresinde en düşük metalliğe sahip yıldızların arandığı Pristine anketi tarafından da takip edilmeye değer olacak kadar ilginç olarak tanımlandı. gözlemler. Gökbilimciler, C-19’u oluşturan yıldızların kökenini belirlemek için GRACES’in ayrıntılı spektrumlarına ihtiyaç duydu.[6] Ekip ayrıca Kanarya Adaları’ndaki La Palma’daki Gran Telescopio Canarias’a monte edilmiş bir spektrograf kullanarak veri topladı.
GRACES gözlemlerinin baş araştırmacısı olan Victoria Üniversitesi’nden Kim Venn, “GRACES, C-19’un daha yaygın olarak bozulmuş bir cüce gökada değil, bozulmuş bir küresel küme olduğuna dair kritik ipuçlarını sağladı,” dedi.[7] “Bunun metal açısından çok fakir bir akış olduğunu zaten biliyorduk, ancak onu küresel bir küme olarak tanımlamak, yalnızca yüksek çözünürlüklü spektrumlarla kullanılabilen hassas metaliklikleri ve ayrıntılı kimyasal bollukları gerektiriyordu.”
İkizler gözlemleri, kümenin çok erken nesil yıldızlardan oluşmuş olması gerektiğini ve C-19’u ilk yıldız gruplarının oluştuğu zamandan itibaren dikkate değer bir kalıntı haline getirdiğini gösteriyor. Sonuç olarak, bu keşif, kısa bir süre sonra ortaya çıkan yıldızların ve yıldız kümelerinin oluşumu hakkındaki anlayışımızı geliştiriyor. Büyük patlama ve galaksilerdeki en eski yapıları incelemek için eve yakın bir doğal laboratuvar sağlar.
Bu animasyon, hala oluşan bir Samanyolu Gökadası’nın yörüngesinde dönen küresel bir yıldız kümesinin, günümüzde Samanyolu’nun yörüngesinde dönen C-19 yıldız akışı haline gelmek için gelişmekte olan gökadanın yerçekimi tarafından nasıl parçalanabileceğini göstermektedir. Kredi bilgileri: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)
Victoria Üniversitesi’nden yardımcı araştırmacı Julio Navarro, “Eski zamanlardan kalma bu eser, Evrendeki yıldız oluşumunun ilk dönemlerine doğrudan ve benzersiz bir pencere açıyor” dedi. “Gökbilimciler erken Evren’i incelemek için en uzak galaksilere bakabilirken, artık kendi galaksimizdeki en eski yapıları o eski zamanlardan fosiller olarak incelemenin mümkün olduğunu biliyoruz.”
Ulusal Bilim Vakfı Gemini Program Direktörü Martin Still, “Bu uluslararası işbirliği, galaksimizin yapısı, evrimi ve oluşumu hakkında şaşırtıcı yeni bilgiler ortaya koyuyor” dedi. “İkizler gözlemevleri, kozmik ekosistem ve Evrendeki kendi yerimiz ile ilgili olarak gece gökyüzümüzün anlaşılmasında önemli ilerlemeler göstermeye devam ediyor.”
Referans: Nicolas F. Martin, Kim A. Venn, David S. Aguado, Else Starkenburg, Jonay I. González Hernández, Rodrigo A. Ibata, Piercarlo Bonifacio, Elisabetta tarafından “Metalik zeminin altında küresel bir kümenin yıldız akışı kalıntısı” Caffau, Federico Sestito, Anke Arentsen, Carlos Allende Prieto, Raymond G. Carlberg, Sébastien Fabbro, Morgan Fouesneau, Vanessa Hill, Pascale Jablonka, Georges Kordopatis, Carmela Lardo, Khyati Malhan, Lyudmila I. Mashonkina, Alan W. McioConnachie Navarro, Rubén Sánchez-Janssen, Guillaume F. Thomas, Zhen Yuan ve Alessio Mucciarelli, 5 Ocak 2022, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-021-04162-2
Ekip, Nicolas F. Martin (Strazburg Astronomik Gözlemevi), Kim A. Venn (Victoria Üniversitesi), David S. Aguado (Cambridge Üniversitesi, Instituto de Astrofíisica de Canarias ve Universitá degli Studi di Firenze), Else Starkenburg’dan oluşuyor. (University of Groningen), Jonay I. González Hernández (Instituto de Astrofísica de Canarias ve Universidad de La Laguna), Rodrigo A. Ibata (Université de Strasbourg), Piercarlo Bonifacio (Paris Gözlemevi), Paris de Elisabetta Caffau (Observato), Federico Sestito (Victoria Üniversitesi), Anke Arentsen (Strazburg Üniversitesi), Carlos Allende Prieto (Instituto de Astrofísica de Canarias ve Universidad de La Laguna), Raymond G. Carlberg (Toronto Üniversitesi), Sebastien Fabbro (Victoria Üniversitesi ve NRC Herzberg Astronomy & Astrophysics), Morgan Fouesneau (Max-Planck-Institut für Astronomie), Vanessa Hill (Université Côte d’Azur), Pascale Jablonka (Ecole Polytechnique Fédérale de Lozan ve Observatoire de Paris), Georges Kordopatis (Université Côte d’Azur), Carmela Lardo (Università degli Studi di Bologna), Khyati Malhan (Stockholm Üniversitesi), Lyudmila I. Mashonkina (Rusya Bilimler Akademisi), Alan W. McConnachie (NRC Herzberg Astronomi ve Astrofizik), Julio F. Navarro (Victoria Üniversitesi), Rubén Sánchez Janssen (Birleşik Krallık Astronomi Teknoloji Merkezi), Guillaume F. Thomas (Instituto de Astrofíisica de Canarias ve Universidad de La Laguna), Zhen Yuan (Université de Strasbourg) ve Alessio Mucciarelli (Università) degli Studi di Bologna ve INAF–Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna).