Macellan Yıldız Akıntısının sanatçı tarafından yorumlanması. Samanyolu’nun en yakın komşu gökadaları – Küçük ve Büyük Macellan Bulutları – resmin sağ tarafında gösterilmektedir. Bu galaksiler sağa doğru ilerledikçe, gazlı Macellan Akıntısı arkalarında dalgalanarak iç içe geçerek güney gökyüzü boyunca uzanıyor. Resimde ayrıca Macellan Yıldız Akıntısı’nda keşfedilen 13 kırmızı dev yıldız da gösterilmektedir. Kredi bilgileri: CFA / Melissa Weiss
Gökbilimciler, yakınlardaki bir çift gökadadan yayılan kozmik gaz akışıyla ilişkili yıldızları belirleyerek yarım asırlık bilimsel gizemi çözdüler.
Yaklaşık elli yıldır gökbilimciler, Macellan Akıntısı olarak bilinen genişleyen yapı içindeki yıldızları ararken elleri boş kaldılar. Muazzam bir gaz şeridi olan Macellan Akıntısı, Güney Yarımküre’nin gökyüzünde yaklaşık 300 Ay çapı kadar uzanır ve bizim iki gökadamız olan Macellan Bulutu gökadalarının arkasından takip eder. Samanyolu Galaksinin en yakın kozmik komşuları.
Yıldız Tanımlamada Atılım
Artık bu uzun yıldız arayışı nihayet sona erdi. Astrofizik Merkezindeki Araştırmacılar | Harvard ve Smithsonian (CFA) ve meslektaşları, mesafeleri, hareketleri ve kimyasal yapıları, yıldızları gizemli akışın içine yerleştiren 13 yıldız belirlediler.
Bu yıldızların yerleri artık Macellan Akıntısı’nın gerçek mesafesini belirledi ve bu akıntının 150.000 ışık yılından 400.000 ışık yılı uzaklığa kadar uzandığını ortaya çıkardı. Bulgular, Macellan Akıntısı’nın benzeri görülmemiş ayrıntılarla haritalanması ve modellenmesinin yolunu açarak, Galaksimizin ve komşularının tarihine ve özelliklerine yeni bakış açıları sunuyor.
CfA Astronomi ve Astrofizik alanında doktora öğrencisi ve yeni bir kitabın başyazarı olan Vedant Chandra, “Maellan Akıntısı Güney Yarımküre’nin gökyüzüne hükmediyor ve çalışmamız sonunda insanların onlarca yıldır aradığı yıldız yapısını buldu” diyor. çalışmak yayınlanan Astrofizik Dergisi bulguların raporlanması.
Araştırmanın ortak yazarlarından Charlie Conroy, “Bu ve benzeri sonuçlarla, Macellan Akıntısı ve Macellan Bulutlarının oluşumunun yanı sıra bunların Galaksimiz ile geçmiş ve gelecekteki etkileşimleri hakkında çok daha iyi bir anlayış kazanmayı umuyoruz” dedi. CfA’da Astronomi Profesörü ve Chandra’nın danışmanı.
Macellan Bulutları Hakkında Bilgiler
Büyük ve Küçük Macellan Bulutları Samanyolu’nun cüce uydu gökadalarıdır. Çıplak gözle tül ışıklar halinde görülebilen Bulutlar, antik çağlardan beri bilinmektedir. Gözümüzün göremeyeceği kadar sönük olayları algılayabilen giderek daha güçlü teleskopların ortaya çıkmasıyla birlikte, gökbilimciler 1970’lerin başlarında Bulutlardan dışarı fırladığı anlaşılan devasa bir hidrojen gazı bulutu keşfettiler.
Bu Macellan Akıntısı içindeki gaz üzerinde yapılan araştırmalar, Akıntının, her biri Buluttan gelen, iç içe geçmiş iki filamente sahip olduğunu gösterdi. Bu özellikler Samanyolu’nun yerçekiminin Macellan Akıntısını Bulutların dışına çıkarmış olabileceğini gösteriyor. Ancak Akım’ın tam olarak nasıl oluştuğunu tespit etmek, tahmin edilen yıldız bileşeninin rahatsız edici derecede farkedilemez kalması nedeniyle hiç de küçük değil.
Yıldız Gizemleriyle Mücadele
Chandra bu soruna 2021’de CfA’da doktorası için başlatılan iddialı bir proje aracılığıyla ulaştı. Chandra, üzerinde çalışılacak ilginç konu alanları hakkında Conroy’a danıştı ve Conroy, Chandra’ya Samanyolu’nun keşfedilmemiş sınırına işaret etti. Galaksinin eteklerinde yer alan az sayıdaki yıldızlar çok az incelendi çünkü Güneş Sistemimiz Samanyolu’nun yıldızlı diskinin tam ortasında yer alıyor; sahneye yakın bir konsere giden birinin kalabalığın dışında kalan birini görmeye çalışması gibi.
Ancak son on yılda, yeni araçlar -özellikle de Avrupa Uzay AjansıGaia uzay aracı, bulunması zor sınır yıldızları olabilecek yıldız nesnelerini gözetlemeye başladı. CfA aracılığıyla Şili’deki Las Campanas Gözlemevi’ndeki 6,5 metrelik Magellan Baade Teleskobuna erişim izni verildi ve MİTChandra, çok uzaktaki 200 Samanyolu yıldızı üzerinde spektroskopi yapmak için bir proje üstlendi; bu proje tamamlandığında bugüne kadarki en büyük örnek seti olacak.
Macellan Akımının Spektroskopi Analizi
Spektroskopi, ışığın renk bantları içine basılmış, tıpkı parmak izleri gibi, bireysel kimyasal elementleri benzersiz bir şekilde tanımlayan belirli imzaları tespit etmek için bir nesneden yeterli miktarda ışık toplamayı içerir. Dolayısıyla bu imzalar, bir nesnenin kimyasal yapısını açığa vurarak, kökenine değiniyor. Ek olarak imzalar, bir nesneye olan mesafeye bağlı olarak değişerek gökbilimcilerin, yıldız gibi bir nesnenin nereye gittiğini ve buna bağlı olarak nereden geldiğini söylemesine olanak tanır.
Chandra’nın çalışmasında, spektroskopik analiz, Macellan Akıntısı için beklenen aralığın tam içinde yer alan mesafelere ve hızlara sahip 13 yıldızdan oluşan bir kümeyi ortaya çıkardı. Dahası, yıldızların kimyasal bolluğu, örneğin gökbilimcilerin metal dediği daha ağır elementlerin bariz bir şekilde eksik olması nedeniyle Macellan Bulutları’ndakilerle eşleşiyordu. Araştırmanın ortak yazarı ve şu anda MIT’de Hubble doktora sonrası araştırmacısı olan eski CfA yüksek lisans öğrencisi Rohan Naidu, “Bu 13 yıldız veri setimizden düştü” diyor.
Bu yıldızlar aracılığıyla Macellan Çayı’nın kesin mesafe ve kapsam ölçümlerini elde eden araştırmacılar, bu akıntının Samanyolu’nun kütleçekimsel bir kavraması olarak ortaya çıktığı hikayesini desteklediler. Araştırmacılar ayrıca önceki tahminlere kıyasla Stream’in genel gaz dağılımını daha yüksek bir güvenle hesaplayabildiler. Dağılım, Akım’ın aslında genel olarak hesaplandığından iki kat daha büyük olduğunu gösteriyor.
Bu sonuç, daha önceki gözlemlere göre Samanyolu’nda yeni yıldız oluşumuyla dolu bir geleceğin habercisidir, çünkü Samanyolu aktif olarak Galaksimize düşüyor. Bu şekilde Akım, taze Samanyolu yıldızlarının oluşması için gereken soğuk, nötr gazın birincil sağlayıcısı olarak hizmet ediyor.
Galaktik Araştırmanın Geleceği
Araştırmanın ortak yazarı ve CfA’nın eski ITC doktora sonrası araştırmacısı ve şu anda Carnegie’de kadrolu bilim insanı olan Ana Bonaca, “Macellan Çayı, Samanyolu’nun yıldız kalorilerinin baskın kaynağıdır; kahvaltımız, öğle yemeğimiz ve akşam yemeğimizdir” diyor. Gözlemevleri. “Macellan Akıntısı için yeni, daha yüksek kütle tahminlerine dayanarak, Samanyolu başlangıçta düşünülenden daha fazla kilo alabilir.”
Macellan Akıntısı ile ilgili daha ileri çalışmalar gökbilimcilerin Galaksimizin bileşimi hakkında daha fazla bilgi edinmesine de yardımcı olacaktır. Akımın Macellan Bulutları’nın geçmiş yollarını takip ettiği düşünüldüğünden, nispeten büyük olan Büyük Macellan Bulutu’nun evriminin Akım yoluyla modellenmesi, Samanyolu’nun kütle dağılımına ilişkin ölçümleri iyileştirecektir. Bu kütlenin büyük bir kısmı, yeterince anlaşılmamış, yerçekimi uygulayan bir madde olan karanlık madde biçimindedir. Galaksimizin uzak iç bölgelerindeki kütlesinin daha iyi ölçülmesi, sıradan maddeye karşı karanlık madde içeriğinin açıklanmasına yardımcı olacak ve ikincisinin olası özelliklerini kısıtlayacaktır.
Chandra, “Maellan Akıntısı gibi geniş bir yıldız akıntısına sahip olmanın güzelliği, artık onunla pek çok astrofiziksel araştırma gerçekleştirebiliyor olmamızdır” diyor. “Spektroskopik araştırmamız devam ettikçe ve daha fazla yıldız buldukça, Galaktik dış mahallelerin bizim için ne tür sürprizler hazırladığını görmek bizi heyecanlandırıyor.”
Referans: Vedant Chandra, Rohan P. Naidu, Charlie Conroy, Ana Bonaca, Dennis Zaritsky, Phillip A. Cargile, Nelson Caldwell, Benjamin D. Johnson, Jiwon Jesse Han ve Yuan tarafından yazılan “Macellan Yıldız Akışının Keşfi 100 kpc’ye Çıktı” -Sen Ting, 13 Ekim 2023, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/acf7bf