Samanyolu normal mi?

Galaksimizin büyük ölçekli yapısını incelemek kolay değil. Samanyolu’nun şekli ve özellikleri hakkında diğer galaksiler gibi net bir görüşe sahip değiliz, çünkü büyük ölçüde onun içinde yaşıyoruz. Ama bazı avantajlarımız var. İçeriden, Samanyolu’nun yıldız popülasyonunun ve kimyasal bileşimlerinin yakın plan araştırmalarını yürütebiliyoruz. Bu, araştırmacılara kendi galaksimizi evrendeki diğer milyonlarca galaksiyle karşılaştırmak için ihtiyaç duydukları araçları sağlar.

Bu hafta, ABD, İngiltere ve Şili’den uluslararası bir araştırma ekibi tam da bunu yapan bir makale yayınladı. Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması tarafından üretilen on bin gökada kataloğunu didik didik ettiler ve bizimkine benzer niteliklere sahip gökadaları aradılar.

Samanyolu’nun -birçoğunun- ikizleri olduğunu keşfettiler, ancak birçoğu yalnızca yüzeysel olarak benzerdi ve temel farklılıklar verilerde gizliydi. Keşfettikleri şeyin kendi galaksimizin gelecekteki evrimi üzerinde etkileri var.

Verileri kazmak

Araştırmalarına başlamak için araştırmacılar, yalnızca Samanyolu hakkında bildiklerimizle eşleşen galaksileri üç geniş kategoride seçerek örneklem boyutlarını daralttılar. İlk olarak, Samanyolu’nunkine benzer bir toplam kütleye sahip galaksileri filtrelediler. İkinci olarak, çok farklı bir “şişkin-toplam oranı” (gökadanın parlak merkezi çekirdeğine kıyasla boyutu) olan gökadaları dışladılar. Son olarak, galaksileri şekillerine göre gruplandıran bir sınıflandırma sistemi olan benzer bir Hubble tipine sahip galaksileri seçtiler.

Bizimki gibi bazı galaksiler spiral şeklindeyken, genellikle daha eski olan diğerleri daha çok bulanık damlacıklar şeklindedir ve eliptik galaksiler olarak bilinirler. Hubble sınıflandırma sisteminde, çubuk şeklindeki merkezlerden bazı spirallere kadar başka iyileştirmeler de mümkündür, ancak fikir, daha ayrıntılı çalışmaya başlamak için Samanyolu’nun kabaca tahminlerini bulmak için sınıflandırmaları kullanmaktı.

Bu sürecin sonunda, takıma bizimkine yüzeysel olarak benzeyen 138 galaksi kaldı. Oradan, galaktik kuzenlerimizin kendimize gerçekten ne kadar yakın olduğunu görmek için ayrıntılara inebilirler.

Yıldız rüzgarlarının fazla gazı galaksilerin merkezine doğru çekilebilen yıldız sistemlerinden nasıl uzaklaştırdığını hesaba katarak, verileri yıldız oluşumunu tahmin eden bir modele bağladılar. Model ayrıca galaksilerin farklı bölgelerindeki malzemelerin kimyasal bileşimini ve metalikliğini de açıkladı.

Peki ne buldular?

Gerçekten de bizimkine çok benzeyen galaksiler olduğu ortaya çıktı. Örnekteki 138 gökadadan 56’sı eve yakın bir eşleşme oldu.

Bu Samanyolu benzeri gökadaları karakterize eden şey, dış bölgelerinde yıldız oluşumunun meydana geldiği uzun bir zaman ölçeğine sahip olmaları ve yavaş bir şekilde sürekli olarak yeni yıldızlar doğurmalarıdır. Öte yandan iç bölge, galaksinin tarihinin erken dönemlerinde, dış bölgeden merkeze doğru içeri doğru çekilen bir gaz akışının teşvik ettiği dramatik bir yoğun yıldız oluşumu dönemi yaşar. Daha sonra, dış bölgedeki daha yaşlı yıldızlardan püskürtülen geri dönüştürülmüş gaza bağlı olarak, çekirdekte çok daha yavaş bir yıldız oluşumu dönemi meydana geldi. Geri dönüştürülmüş malzemeden yapılan bu yeni yıldızlar, içlerine ilk nesil yıldızlarda eksik olan daha ağır elementler eklenerek daha yüksek bir metaliklik seviyesine sahip. Bu modeli burada kendi galaksimizde de evde görüyoruz.

Ancak bu, incelenen 138 gökadanın tümü için geçerli değil. İlk bakışta Samanyolu’na benzer görünen galaksilerin önemli bir kısmı, daha yakından incelendiğinde çok farklı göründü. Bunlar iki kategoriye ayrılır.

İlk kategori (138 gökadanın 55’inden oluşur), iç ve dış bölgeleri arasında hiçbir ayrım yokmuş gibi görünen gökadalardır. Bu galaksiler, çekirdekte vahşi bir patlama olmadan, uzun ve yavaş bir şekilde uzayan bir süreçte, tekdüze bir şekilde yıldız oluşumunu deneyimliyor. Bu galaksilerde hem iç hem de dış bölgelerdeki yıldızlar aynı görünür.

Bu arada ikinci kategori, “merkezi olarak söndürülmüş” gökadalar (138’in 27’si) olarak bilinen gökadalardan oluşuyor ve bunlar belki de grubun en tuhafı. Bu aykırı değerler, çekirdeklerinde geri dönüştürülmüş malzemeden yakın zamanda önemli bir yıldız oluşumu dönemine sahip değil gibi görünüyor, bu da Samanyolu’nda gördüğümüz dış bölgelerden gelen radyal gaz akışının bu gökadalarda meydana gelmediği anlamına geliyor.

Bu merkezi olarak söndürülmüş gökadaların tutarlı bir özelliği, kural olarak, geçmişte yıldız oluşumlarının çoğunu tamamlamış gibi görünmeleri ve belki de Samanyolu’ndan daha yaşlı olabileceklerini ima etmeleridir.

Bu doğruysa, belki de Samanyolu’nun kendi geleceğine bakıyoruz. Bizim galaksimiz de bir gün söndürülmüş bir merkeze sahip olabilir ve bu nedenle bu galaksiler, galaktik evrimin bir sonraki aşamasının bir önizlemesini temsil eder.

Yazarlar, “Belki de bu galaksiler, yaşamlarında daha ileride olan Samanyolu’nun evrimsel ardıllarıdır” diye yazıyor.

Ayrıca, galaksilerin iç bölgelerindeki yıldız oluşumunu bastırabilecek aşırı aktif bir galaktik çekirdek gibi başka olası açıklamalar da getiriyorlar.

Hâlâ öğrenilecek çok şey var, ancak bu çalışma galaktik evrim söz konusu olduğunda üzerine kafa yormak için pek çok yeni olasılık sunuyor. Temel olarak, tamamen benzersiz olmadığımızı gösteriyor. Evrende çok çeşitli galaksi türleri var ama en azından bazıları Samanyolu ile aynı kurallara göre oynuyor ve birçoğu aynı yaşam aşamasında. Bu benzerleri incelemek, kendi evimiz hakkında daha fazla şey öğrenmemize yardımcı olabilir ve bize galaksimizi bir aynaya tutup bize yansımamızı göstermekten sonraki en iyi şeyi verir.

“Samanyolu benzeri galaksiler Samanyolu gibi mi? SDSS-IV/MaNGA’dan bir görünüm” başlıklı makale, şu adreste ön baskı formatında mevcuttur: arXiv.