Bu resimde Samanyolu galaksisinin iç ve dış haleleri gösterilmektedir. Halo, bir galaksiyi çevreleyen küresel bir yıldız bulutudur. Kredi: NASA, ESA ve A. Feild (STScI)
RR Lyrae adlı değişken yıldızlar için yapılan bir araştırma, evrendeki en uzak yıldızlardan bazılarını buldu. Samanyoluhalesi bir milyon ışıkyılı uzaklıkta.
Gökbilimciler, Samanyolu’nun yıldız halesinde RR Lyrae yıldızları olarak bilinen 200’den fazla uzak değişken yıldız keşfettiler. Bu yıldızların en uzak olanı, Dünya’dan bir milyon ışıkyılı uzaklıkta olup, yaklaşık 2,5 milyon ışıkyılı uzaklıktaki komşu galaksimiz Andromeda’nın neredeyse yarısı kadardır.
RR Lyrae yıldızlarının karakteristik titreşimleri ve parlaklığı, onları galaktik mesafeleri ölçmek için mükemmel “standart mumlar” yapar. Bu yeni gözlemler, araştırmacıların Samanyolu halesinin dış sınırlarını izlemesine olanak sağladı.
UC Santa Cruz’da astronomi ve astrofizik profesörü ve başkanı Raja GuhaThakurta, “Bu çalışma galaksimizin dış sınırlarını neyin oluşturduğunu yeniden tanımlıyor” dedi. “Bizim galaksimiz ve Andromeda o kadar büyük ki, iki galaksi arasında neredeyse hiç boşluk yok.”
GuhaThakurta, galaksimizin yıldız halo bileşeninin, yaklaşık 100.000 ışıkyılı çapındaki diskten çok daha büyük olduğunu açıkladı. Güneş sistemimiz diskin sarmal kollarından birinde bulunur. Diskin ortasında merkezi bir çıkıntı ve onu çevreleyen, galaksideki en eski yıldızları içeren ve her yönde yüzbinlerce ışıkyılı boyunca uzanan hale vardır.
GuhaThakurta, “Hale, dış sınırlar çok uzakta olduğu için incelenmesi en zor kısımdır” dedi. “Yıldızlar, diskin ve şişkinliğin yüksek yıldız yoğunluklarına kıyasla çok seyrek, ancak hale karanlık madde tarafından yönetiliyor ve aslında galaksinin kütlesinin çoğunu içeriyor.”
UCSC’de GuhaThakurta ile çalışan bir doktora öğrencisi olan Yuting Feng, yeni çalışmayı yönetti ve bulgularını 9 ve 11 Ocak tarihlerinde Seattle’da düzenlenen Amerikan Astronomi Topluluğu toplantısında iki konuşmada sundu.
Feng’e göre önceki modelleme çalışmaları, yıldız halesinin galaktik merkezden yaklaşık 300 kiloparsek veya 1 milyon ışıkyılı uzağa uzanması gerektiğini hesaplamıştı. (Gökbilimciler galaktik mesafeleri kiloparsek cinsinden ölçer; bir kiloparsek, 3.260 ışık yılına eşittir.) Feng ve meslektaşları tarafından tespit edilen 208 RR Lyrae yıldızının uzaklığı yaklaşık 20 ila 320 kiloparsek arasında değişiyordu.
Feng, “Bu değişken yıldızları, mesafeleri tespit etmek için güvenilir izleyiciler olarak kullanabildik” dedi. “Gözlemlerimiz halenin boyutuna ilişkin teorik tahminleri doğruluyor, yani bu önemli bir sonuç.”
Bulgular, elde edilen verilere dayanmaktadır. Yeni Nesil Başak Kümesi Anketi (NGVS), Samanyolu’nun çok ötesindeki bir gökada kümesini incelemek için Kanada-Fransa-Hawaii Teleskobu’nu (CFHT) kullanan bir program. Anket, RR Lyrae yıldızlarını tespit etmek için tasarlanmamıştı, bu nedenle araştırmacıların onları veri kümesinden çıkarması gerekti. Başak Kümesi, dev eliptik gökada M87’yi içeren büyük bir gökada kümesidir.
Feng, “M87 ve çevresindeki galaksilerin derin bir pozunu elde etmek için, teleskop aynı alandaki ön plandaki yıldızları da yakaladı, bu nedenle kullandığımız veriler, bu araştırmanın bir tür yan ürünü,” diye açıkladı.
GuhaThakurta’ya göre NGVS verilerinin mükemmel kalitesi, ekibin bu mesafelerde RR Lyrae’nin en güvenilir ve kesin karakterizasyonunu elde etmesini sağladı. RR Lyrae, düzenli olarak tekrarlanan bir döngüde genişlemelerine ve büzülmelerine neden olan çok özel fiziksel özelliklere sahip eski yıldızlardır.
GuhaThakurta, “Parlaklıklarının değişme şekli bir EKG’ye benziyor – galaksinin kalp atışları gibiler – bu nedenle parlaklık hızla yükseliyor ve yavaşça azalıyor ve döngü bu çok karakteristik şekille mükemmel bir şekilde tekrar ediyor” dedi. “Ayrıca ortalama parlaklıklarını ölçerseniz, yıldızdan yıldıza aynıdır. Bu kombinasyon, galaksinin yapısını incelemek için harika.”
Gökyüzü yıldızlarla doludur, bazıları diğerlerinden daha parlaktır, ancak bir yıldız çok parlak olduğu veya çok yakın olduğu için parlak görünebilir ve farkı söylemek zor olabilir. Gökbilimciler, karakteristik titreşimlerinden bir RR Lyrae yıldızını tanımlayabilir ve ardından ne kadar uzakta olduğunu hesaplamak için gözlenen parlaklığını kullanabilir. Ancak prosedürler basit değil. Kuasarlar gibi daha uzak nesneler, RR Lyrae yıldızları gibi görünebilir.
Feng, “Bu mesafelerin güvenilir izleyicilerini elde etmenin ne kadar acı verici olduğunu yalnızca astronomlar bilir,” dedi. “Uzaktaki RR Lyrae yıldızlarının bu güçlü örneği, haleyi incelemek ve galaksimizin boyut ve kütlesine ilişkin mevcut modellerimizi test etmek için bize çok güçlü bir araç sağlıyor.”
Bu çalışma, CFHT ve CEA/IRFU’nun ortak projesi olan MegaPrime/MegaCam ile Kanada Ulusal Araştırma Konseyi (NRC) tarafından işletilen Kanada-Fransa-Hawaii Teleskopu’nda (CFHT) elde edilen gözlemlere dayanmaktadır. National des Sciences de l’Univers, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fransa ve Hawaii Üniversitesi.
Toplantı: AAS 241