Bu sanatçının sunumu, kendi Samanyolu Gökadamızın bir görünümünü ve yukarıdan bakıldığında göründüğü gibi merkez çubuğunu göstermektedir. Bir ok, Güneşimizin konumunu gösterir. Kredi: NASA/JPL-Caltech/R. Yara (SSC)
Yeni araştırmalar, Samanyolu’nun dış bir bölümünün daha önce düşünülenden daha dağınık ve daha az organize olduğunu gösteriyor.
Karanlık gökyüzü ile kırsal bir yerde gece dışarı çıktığınızda, yukarı bakabilir ve gökyüzünü geçen bir grup yıldız görebilirsiniz. o grup bizim Samanyolu içinde bulunduğumuz için uçtan uca gördüğümüz galaksi. Işıktan daha hızlı seyahat edebilseydik ve galaksimizin düzleminin üzerine tırmanabilseydik, çekirdeği saran sarmal kolları olan düz bir disk görürdük. Ama bu sarmal kollar tam olarak nasıl bir şekle sahip olacaktı? Buraya kuşbakışı bakmadan sıkışıp kaldığımız için galaksinin şeklini ölçmek için başka yöntemler uygulamamız gerekiyor.
Gökbilimciler, Dünya’nın konumundan dışarı doğru hareket ederek, Kahraman kolu olarak bilinen komşu sarmal kolun bir modelini oluşturdular. Önceki çalışma, Perseus kolunun dar ve belirgin bir şekle sahip olduğunu öne sürdü. Ancak yeni araştırmalar, Perseus kolunun en azından bir bölümünün, iyi tanımlanmış herhangi bir yapı olmadan yanıltıcı olabileceğini gösteriyor. İllüzyon, ilk olarak 1971’de W. Burton tarafından tahmin edilen karmaşıklıkların bir sonucudur.
Samanyolu haritasında, Güneş’in hemen ötesindeki komşu sarmal kol Kahraman kolu olarak bilinir. Gökbilimciler bu haritayı, ustalar (sağdaki çıkıntılarda pembe noktalar) ve toz bulutları (mavi noktalar) olarak bilinen doğal radyo kaynaklarının konumlarını ölçerek oluşturdular. Sağ üstte, gölgeli bir bölge, ustalar ve toz bulutlarının bir kombinasyonu ile sınırlandırılmış, önceden inanılan Perseus kolunun şeklini gösterir. Yeni ölçümler (orta sağda), bu toz bulutlarından bazılarının Güneş’e ilk başta düşünülenden çok daha yakın veya uzak olduğunu gösteriyor. Sonuç olarak, Kahraman kolu çok daha hantal ve daha az iyi tanımlanmış (sağ alt) olabilir. Kredi: Joshua Peek (STScI), Robert L. Hurt (Caltech, IPAC), Leah Hustak (STScI)
Samanyolumuz Daha Kabarık, Daha Az Tüylü Olabilir
Samanyolu’muzun, soğanlı bir merkezi şişkinliğe ve ince, düz bir yıldız diskine sahip, kızarmış yumurtaya benzeyen bir sarmal gökada olduğu uzun zamandır bilinmektedir. Onlarca yıldır gökbilimciler Samanyolu’nun diskini ve onunla bağlantılı sarmal kollarını haritalamak için mücadele ettiler. Eskilerin dediği gibi, ağaçlardan ormanı göremezsiniz ve eğer ormanın ortasındaysanız, korularını kuşbakışı görmeden nasıl haritalandırabilirsiniz?
Önceki çalışma, Samanyolu’nun uzun, dar, iyi tanımlanmış sarmal kolları olan “büyük tasarım” sarmal olarak bilinen şey olduğunu öne sürmüştü. Bununla birlikte, yeni araştırmalar, Samanyolu’nun dış kısmının (Güneş’in bulunduğu yerin ötesinde) en az bir bölümünün çok daha dağınık ve kaotik olduğunu buluyor.
Baltimore, Maryland’deki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden (STScI) Josh Peek, “Uzun süredir, ölçümler ve çıkarımların bir kombinasyonuna dayalı olarak, galaksinin bir resmi zihnimizdeydi” dedi. “Bu çalışma, bu resmi sorguluyor. Bağlantı kurduğumuz parçaların gerçekten bağlantılı olduğuna dair kanıt görmüyoruz.”
Mesafeler Anahtardır
Galaksimizin haritasını çıkarırken en büyük zorluk, herhangi bir yıldıza, yıldız kümesine veya gaz kümesine olan mesafeyi bulmaktır. Altın standart kullanmaktır paralaks Bazıları yüksek kütleli yıldız oluşum bölgelerinde bulunan, maser adı verilen, doğal olarak oluşan radyo kaynaklarının ölçümleri. Ancak, bu teknik kaçınılmaz olarak boşluklar bırakmaktadır.
Bu boşlukları doldurmak için gökbilimciler, yıldız oluşturan bölgeleri incelemekten gaz bulutlarına ve daha spesifik olarak bu gaz bulutlarının hareketlerine geçerler. İdeal bir durumda, bir gaz bulutu için ölçtüğümüz görüş hattı hareketi, Samanyolu’nun genel dönüşü nedeniyle uzaklığıyla doğrudan ilişkilidir. Sonuç olarak, gaz hızlarını ölçerek mesafeleri ve dolayısıyla galaksinin temel yapısını belirleyebiliriz.
O zaman soru şu olur, peki ya ideal olmayan bir durum? Herhangi bir gaz bulutunun hareketine galaktik merkez etrafındaki dönüşü hakim olsa da, şüphesiz bazı ek, daha rastgele hareketleri de vardır. Bu ekstra hareketler haritalarımızı bozabilir mi?
Tıknaz ve Topaklı
Bu soruyu araştırmak için Peek ve meslektaşları gazı değil tozu incelediler. Genel olarak galaksimizde gaz ve toz yakından ilişkilidir, bu nedenle birinin haritasını çıkarabiliyorsanız diğerinin de haritasını çıkarmış olursunuz.
Gökyüzüne yayılmış büyük yıldız koleksiyonlarının renkleri incelenerek 3 boyutlu toz haritaları oluşturulabilir. Yıldız ile teleskopumuz arasında ne kadar çok toz varsa, yıldız doğal rengine göre o kadar kırmızı görünecektir.
Yakındaki galaksi Messier 83’ün (M83) Hubble Uzay Teleskobu görüntüsü. Kredi: NASA, ESA ve Z. Levay (STScI/AURA) Teşekkür: NASA, ESA ve R. Khan (GSFC ve ORAU)
Peek ve ekibi, Samanyolu diskinde Güneşimizin ötesinde, Kahraman sarmal kolu olarak bilinen bir uzay bölgesini inceledi. Tozun kızarmasıyla ölçülen mesafeleri hız ilişkisiyle belirlenen mesafelerle karşılaştırdılar. Bulutların birçoğunun aslında Kahraman kolunun mesafesinde olmadığını, bunun yerine 10.000 ışıkyılı kadar bir mesafe boyunca uzandığını buldular.
“Sonuçta en azından galaksinin bu bölümünde uzun, ince sarmal kollarımız yok. Hiçbir şeye benzemeyen parçalar ve topaklar var,” diye açıkladı Peek. “Samanyolu’nun dış diskinin daha kısa, kesilmiş silah parçalarıyla yakındaki galaksi Messier 83’e benzemesi iyi bir ihtimal.”
Haritamızı Gözden Geçirmek
Bu son araştırma Samanyolu’nun dışına odaklanırken, Peek’in STScI ekibinin bir üyesi olan Hubble Üyesi Catherine Zucker, bu çalışmayı Samanyolu’nun iç kısmına genişletmeyi planlıyor. Güneş’in yörüngesinin iç bölgesi, yıldızları en aktif şekilde oluşturan sarmal kolların bulunduğu yerdir.
Zucker, yaklaşık 1 ila 2 milyar yıldızın kızarmasını ölçmek için mevcut büyük ölçekli kızılötesi araştırmaları kullanarak 3 boyutlu toz haritaları oluşturmayı planlıyor. Gökbilimciler, bu yeni toz haritalarını mevcut gaz hızı araştırmaları ile ilişkilendirerek, Samanyolu’nun iç haritasını dış gökada ile yaptıkları kadar hassaslaştırabilirler.
“Önceki 3D toz haritalama çabaları büyük ölçüde insan gözünün görebildiği dalga boylarındaki verilere dayanıyordu. Zucker, “Hiç kimse bir 3D toz haritası oluşturmak için derin kızılötesi verileri kullanmadı” dedi. “Perseus kolu gibi bu bölgenin daha kaotik ve daha az iyi tanımlanmış olduğunu görebiliriz.”
Yaklaşan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu ve Vera Rubin Gözlemevi’nden daha da fazla bilgi gelebilir. Roma Uzay Teleskobu, birkaç yüz saat içinde tüm galaktik düzlemin haritasını çıkarma yeteneğine sahip olacak. Ayrıca, kızılötesi ölçümleri tozu kesecektir.
“İlk kez galaksinin diğer tarafını net görebiliyorduk. Roman için böyle bir anket seçilirse çok etkileyici olur,” dedi Peek.
Öte yandan Rubin, çeşitli optik dalga boylarında soluk nesneler üzerinde derin gözlemler yapabilecek. Roman’ın gökyüzünün kızılötesi görüntüsünü Rubin’in derin, çok dalga boylu optik verileriyle birleştirerek, sonunda kendi kozmik “ormanımızın” haritasını çıkarabiliriz.
Bu eser yayımlanmak üzere kabul Astrofizik Dergisi.
Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü, dünyanın bilim operasyonları merkezine ev sahipliği yaparak uzay astronomisinin sınırlarını genişletiyor. Hubble uzay teleskobuiçin bilim ve görev operasyon merkezleri James Webb Uzay Teleskobuve Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu için bilim operasyonları merkezi. STScI aynı zamanda Barbara A. Mikulski Uzay Teleskopları Arşivi’ne (MAST) de ev sahipliği yapmaktadır. NASA-Astronomik topluluğa çeşitli astronomik veri arşivlerini desteklemek ve sağlamak için finanse edilen proje ve Hubble, Webb, Roman, Kepler, K2, TESS misyonlar ve daha fazlası. STScI, Washington DC’deki Astronomi Araştırma Üniversiteleri Birliği tarafından NASA adına işletilmektedir.