Son araştırmalar, Yerel Üstküme’nin benzersiz galaksi dağılımına ilişkin yeni bir anlayış sunuyor. Gelişmiş SIBELIUS simülasyonunu kullanan bu çalışma, galaksi türlerinin Süpergalaktik Düzlem içindeki ve dışındaki farklı çevresel koşullar nedeniyle doğal olarak ayrıştığını ortaya koyuyor. Karanlık maddenin standart modelini doğrulayan bu keşif, kozmik anormallikler hakkındaki önceki varsayımlara meydan okuyor ve galaksi evrimi anlayışımıza önemli ölçüde katkıda bulunuyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Muazzam süpergalaktik düzlem neden ağırlıklı olarak tek bir galaksi türüyle dolu? Bu uzun süredir devam eden astronomik gizem nihayet çözülebilir.
Samanyolu Kozmik evimiz olan galaksi, yerel Süperküme olarak bilinen geniş bir alanın içinde yer almaktadır. Bu devasa yapı, çok sayıda iri gökada kümesini ve çok sayıda bireysel gökadayı kapsar. Gözleme benzeri konfigürasyonuyla karakterize edilen Süperküme, neredeyse bir milyar ışıkyıllık genişliğe sahip olup, ona Süpergalaktik Düzlem lakabını kazandırıyor.
Evrendeki galaksilerin çoğu iki kategoriden birine girer: birincisi, çoğunlukla eski yıldızlardan oluşan ve tipik olarak son derece büyük merkezi kara delikler içeren eliptik galaksiler ve ikincisi, Samanyolu’na benzer spiral benzeri bir yapıya sahip, aktif olarak yıldız oluşturan disk galaksiler. Way’in. Her iki gökada türü de Yerel Üstküme’de bulunur, ancak Süpergalaktik Düzlem parlak eliptik gökadalarla doluyken, parlak disk gökadaları dikkat çekici bir şekilde yoktur.
Kozmik bir anomali, kozmolojinin standart modeline meydan okuyor
Yerel Evrendeki 1960’lardan beri bilinen bu tuhaf gökada ayrışımı, ünlü kozmolog ve 2019 Nobel ödüllü Jim Peebles tarafından derlenen yakın tarihli “kozmik anormallikler” listesinde belirgin bir şekilde öne çıkıyor.
Artık Helsinki Üniversitesi astrofizikçileri Till Sawala ve Peter Johansson liderliğindeki uluslararası bir ekip bir açıklama bulmuş gibi görünüyor. ‘da yayınlanan bir makalede Doğa AstronomiSüpergalaktik Düzlem’in içinde ve dışında bulunan farklı ortamlar nedeniyle eliptik ve disk galaksilerin farklı dağılımlarının doğal olarak nasıl ortaya çıktığını gösteriyorlar.
Resmin ekvatorunda yer alan Süpergalaktik Düzlemde galaksiler sık sık etkileşime ve birleşmeye maruz kalıyor ve bu da devasa eliptik galaksilerin oluşumuna yol açıyor. Buna karşılık, düzlemden uzaktaki galaksiler göreceli izolasyon içinde gelişerek disk benzeri yapılarını korumalarına olanak tanıyor. Kredi bilgileri: Till Sawala
“Süpergalaktik Düzlemde bulunan yoğun gökada kümelerinde, gökadalar sık sık etkileşime ve birleşmeye maruz kalıyor, bu da eliptiklerin oluşumuna ve süper kütleli kara deliklerin büyümesine yol açıyor. Buna karşılık, düzlemden uzakta galaksiler göreceli izolasyon içinde gelişebilir, bu da onların sarmal yapılarını korumalarına yardımcı olur” diyor Till Sawala.
Ekip, çalışmalarında evrenin erken evrelerinden günümüze kadar 13,8 milyar yıl boyunca evrimini izleyen SIBELIUS (Yerel Evrenin Ötesindeki Simülasyonlar) simülasyonundan yararlandı. İngiltere’deki süper bilgisayarlarda ve Finlandiya’daki CSC’nin Mahti süper bilgisayarında çalıştırıldı.
Kozmolojide Çıkarımlar ve Gelecek Yönelimler
Benzer simülasyonların çoğu, evrenin gözlemlerle doğrudan karşılaştırılamayan rastgele parçalarını dikkate alırken, SIBELIUS simülasyonu, Yerel Üstküme de dahil olmak üzere gözlemlenen yapıları tam olarak yeniden üretmeyi amaçlamaktadır. Nihai simülasyon sonucu gözlemlerle oldukça tutarlıdır.
“Şans eseri, geçen Aralık ayında Jim Peebles onuruna düzenlenen bir sempozyuma davet edildim ve o da konferansında sorunu dile getirdi. Ve cevabı içerebilecek bir simülasyonu zaten tamamladığımızı fark ettim” diyor Till Sawala. “Araştırmamız galaksi evriminin bilinen mekanizmalarının bu eşsiz kozmik ortamda da çalıştığını gösteriyor.”
Fizik bölümünün yanında, Helsinki Üniversitesi’nin Kumpula kampüsü, Yerel Süperküme’deki galaksilerin dağılımını gösteren büyük bir heykele ev sahipliği yapıyor. Bu yeni çalışmanın ortak yazarlarından biri olan İngiliz kozmolog Carlos Frenk tarafından 20 yıl önce açıldı. Frenk, yeni sonuçlar hakkında şunları söylüyor: “Yerel Üstküme’deki galaksilerin dağılımı gerçekten dikkat çekici.” “Fakat bu bir anormallik değil: Sonuçlarımız, standart karanlık madde modelimizin evrendeki en dikkat çekici yapıları üretebileceğini gösteriyor.”
Referans: Till Sawala, Carlos Frenk, Jens Jasche, Peter H. Johansson ve Guilhem Lavaux tarafından yazılan “Bir ΛCDM tahmini olarak Yerel Üstküme boyunca eliptik ve disk gökadaların farklı dağılımları”, 20 Kasım 2023, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-023-02130-6