Harvard gökbilimcileri Samanyolu’nun çarpık şeklinin düzensiz karanlık madde halesinden kaynaklandığını ileri sürüyor. Bu, geçmişteki bir galaktik çarpışmaya ilişkin teorileri destekliyor ve karanlık maddenin doğasına dair içgörüler sunuyor. Katkıda bulunanlar: Stefan Payne-Wardenaar; Macellan Bulutları: Robert Gendler/ESO
Gökbilimcilerin sonuçları galaksimizin nasıl evrimleştiğine dair hipotezi destekliyor.
Samanyolu genellikle toz, gaz ve yıldızlardan oluşan düz, dönen bir disk olarak tasvir edilir. Ancak uzaklaştırıp kenardan fotoğraf çekebilseydiniz, sanki bir vinil LP’yi büküp bükmeye çalışıyormuşsunuz gibi, aslında kendine özgü bir çarpıklığı var.
Her ne kadar bilim insanları gözlemsel veriler yoluyla Samanyolu’nun yamuk olduğunu ve kenarlarının bir etek gibi genişlediğini uzun zamandır biliyor olsa da kimse bunun nedenini açıklayamıyordu.
Harvard Gökbilimcilerinin Keşifleri
Şimdi, Harvard gökbilimcileri Astrofizik Merkezi’nde | Harvard ve Smithsonian (CFA) Samanyolu’nun dengesiz bir karanlık madde halesiyle sarıldığına işaret eden ikna edici kanıtlarla bu fenomeni tam olarak açıklayan ilk hesaplamaları gerçekleştirdiler. Çalışma aynı zamanda galaksinin nasıl evrimleştiğine dair mevcut düşünceyi de destekliyor ve karanlık maddenin bazı gizemlerine dair ipuçları sunabiliyor.
Samanyolu’nun galaktik diski, burada görülen Galaxy ESO’ya benzer şekilde eğrilmiş ve genişlemiştir. NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu bu sıra dışı galaksiyi yandan görüntüleyerek çarpık tozlu diskinin dikkate değer ayrıntılarını ortaya çıkardı ve çarpışan galaksilerin yeni yıldızların doğuşunu nasıl tetiklediğini gösterdi. Samanyolu gibi normal sarmal gökadaların tozları ve sarmal kolları, yandan bakıldığında düz görünür. Kredi bilgileri: NASA/Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü
Yeni hesaplamalar, CfA’ya bağlı Griffin Sanat ve Bilim Enstitüsü öğrencisi Jiwon Jesse Han tarafından yürütüldü. Dergide yayınlandı Doğa AstronomiÇalışmada, her ikisi de CfA ve Astronomi Bölümünde öğretim üyesi olan ortak yazarlar Charlie Conroy ve Lars Hernquist yer alıyor.
Yıldız Hale ve Karanlık Madde
Galaksimiz, evrenin çok daha içlerine kadar uzanan, yıldız halesi adı verilen dağınık bir bulutun içinde yer almaktadır. Geçen yıl yayınlanan çığır açıcı çalışmada, Harvard ekibi yıldız halesinin bir zeplin veya futbol topu gibi eğimli ve eliptik şekilli olduğu sonucuna vardı.
Bunu temel alarak ekip, Samanyolu’nun içindeki ve çevresindeki her şeyi kapsayan daha büyük varlık olan karanlık madde halesi için de aynı şekli aldı. Karanlık madde galaksinin kütlesinin yüzde 80’ini oluşturuyor ancak ışıkla etkileşime girmediği için görünmez, dolayısıyla bu halenin şeklinin anlaşılması gerekiyor. Eğik, dikdörtgen bir karanlık madde halesi içindeki yıldızların yörüngelerini hesaplamak için modeller kullanan ekip, çarpık, alevlenmiş bir galaksinin mevcut gözlemleriyle mükemmele yakın bir eşleşme buldu.
Çıkarımlar ve Analizler
Conroy, “Eğik bir karanlık hale aslında simülasyonlarda oldukça yaygındır, ancak hiç kimse bunun Samanyolu üzerindeki etkisini araştırmamıştı” dedi. “Eğimin, galaksimizin titrek diskinin hem büyüklüğünü hem de yönünü açıklamanın zarif bir yolu olduğu ortaya çıktı.”
Bilim insanları uzun zamandır Samanyolu’nun galaktik bir çarpışma sonucu oluştuğunu tahmin ediyordu; gökbilimcilerin çalışmaları bu hipotezi daha da vurguluyor.
Han, “Galaksi kendi başına evrimleşiyor olsaydı, bu güzel, küresel haleye, bu hoş, düz diske sahip olurdu” dedi. “Dolayısıyla halenin eğik olması ve futbol topuna benzer bir şekle sahip olması, galaksimizin iki galaksinin çarpıştığı bir birleşme olayı yaşadığını gösteriyor.”
“Eğimin, galaksimizin titrek diskinin hem büyüklüğünü hem de yönünü açıklamanın zarif bir yolu olduğu ortaya çıktı.”
— Charlie Conroy, Astronomi Bölümü
Karanlık madde halesinin olası şekline ilişkin hesaplamaları, aynı zamanda fizikte çözülmemiş gizemler olarak kalan karanlık maddenin özellikleri ve parçacık doğası hakkında da ipuçları sağlayabilir. Han, “Verilerimizde galaksinin küresel olmaması, karanlık maddenin kendisiyle etkileşime girebileceği bir sınır olduğunu gösteriyor” diye açıkladı.
Bu bulgulara duyulan güven, evrenin çoğunu oluşturan gözlemlenemeyen karanlık maddeyi akıllıca incelemenin daha iyi yollarına yol açabilir. Bu, galaksinin etrafında hızla dolaşan minyatür karanlık madde haleleri olan karanlık alt-haloların kinematik imzalarını yakalamanın yeni yollarını da içeriyor.
Referans: Jiwon Jesse Han, Charlie Conroy ve Lars Hernquist, 14 Eylül 2023, “Galaktik disk eğriliği ve parlamasının eğimli karanlık hale kökeni”, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-023-02076-9