Araştırmacılar, Samanyolu’nun Cepheid yıldızlarıyla yaptığı çarpıtma devinimlerini ölçerek, galaksinin yapısal dinamiklerini etkileyen yassı bir karanlık madde halesini ortaya çıkardılar. Kaynak: Şanghay Jiao Tong Üniversitesi’nden Kaiyuan Hou ve Zhanxun Dong
Bir araştırma ekibi, eksen kayması oranını ölçmek için yeni bir “hareketli resim” yöntemi geliştirdi Samanyolu‘nin Cepheid değişken yıldızlarını kullanarak çarpıtması. Bulguları, Samanyolu’nun karanlık madde halesinin hafifçe basık olduğunu ve galaktik dinamikler ve evrenin yapısı hakkındaki anlayışımızı şekillendirdiğini öne sürüyor.
Astrofizikçiler, Samanyolu’nun disk eğriliğinin presesyon oranını ölçmek için bir “hareketli resim” yöntemine öncülük ettiler. Bu yöntem, farklı yaşlardaki Cepheid değişken yıldızlarından oluşan bir örnek kullanılarak Samanyolu’nun eğriliğinin presesyon yönünün ve oranının net bir şekilde gözlemlenmesini sağlar. Bu ölçümlere dayanarak, ekip Samanyolu’nun mevcut karanlık madde halesinin hafifçe basık olduğunu ortaya koydu. Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomi Gözlemevleri’nden (NAOC) Dr. Yang Huang liderliğindeki araştırma ekibi, çalışmalarını şu şekilde yayınladı: Doğa Astronomi.
Yakın evrende, disk galaksilerin yaklaşık üçte biri mükemmel diskler değildir, ancak bir patates cipsi gibi çarpık bir şekil sergiler. Gökbilimciler bu fenomene disk eğriliği adını verirler. Tipik bir disk galaksisi olan Samanyolu da bu eğrilik özelliğine sahiptir. Genellikle eğriliğin, dış disk yıldızlarının dönme düzleminin çevredeki karanlık madde halesinin simetri düzleminden sapmasından kaynaklandığına inanılır. Dönen bir topaç gibi eğimli, dönen bu Galaktik disk, çevredeki karanlık madde halesinin uyguladığı tork nedeniyle kaçınılmaz olarak devinim geçirir.
Galaktik Presesyonun Ölçülmesindeki Zorluklar
Ancak, bu önemli dinamik parametrenin hem yön hem de hız açısından ölçümü yaygın olarak tartışılmıştır. Bunun nedeni, önceki ölçümlerin, kullanılan izleyicilerin dinamik bozulmalara veya ısıtma etkilerine maruz kaldığı ve bunların büyük ölçüde sınırlandırıldığı dolaylı kinematik yöntemlere dayanmasıdır. kesinlik ve hassasiyet.
Bu çalışmada Gaia tarafından izleyici olarak keşfedilen 2.600 genç klasik Cepheid değişken yıldızı ile Gaia ve LAMOST’tan alınan kesin mesafe ve yaş verileri kullanıldı. Araştırmacılar, “hareketli resim” yöntemini kullanarak, Samanyolu diskinin üç boyutlu yapısını çeşitli yaşlardaki ancak hepsi 250 Myr’den genç popülasyonlar boyunca oluşturdular.
Sol panel: dönen topaç yerçekimi torku altında savrulur; Sağ panel: dönen topaca benzer şekilde, Galaktik disk eğriliği karanlık madde halesinin torku altında “zarifçe dans eder”. Kaynak: Şanghay Jiao Tong Üniversitesi’nden Kaiyuan Hou ve Zhanxun Dong
Warp Presesyonu ve Galaktik Dinamikler Üzerine Bulgular
Disk eğriliğinin yaşla nasıl evrimleştiğini “görerek” araştırmacılar, eğriliğin 2 km/s/kpc (veya milyon yılda 0,12 derece) hızla geriye doğru ilerlediğini buldular.
Daha ileri ölçümler, warp’ın presesyon oranının yarıçapla birlikte kademeli olarak azaldığını gösterdi. Warp’ın kökeni ne olursa olsun, presesyon oranı ve yönü Galaktik iç disk ve karanlık madde halesi tarafından ortak olarak belirlendi.
Samanyolu’nun Karanlık Madde Halosu İçin Sonuçlar
Galaktik iç diskin katkısını çıkardıktan sonra, araştırmacılar warp’ı saran mevcut karanlık madde halesinin, eşpotansiyel yüzeyler için 0,84 ile 0,96 arasında bir düzleşme oranı q ile hafifçe basık bir elipsoidal şekil sergilediğini buldular. Şu anda, warp’ın kalan devinim oranını yalnızca bu şekil açıklayabilir.
Bu çalışma, Samanyolu’nun karanlık madde halesinin evrimini incelemek için önemli bir dayanak noktası sağlıyor.
Referans: Yang Huang, Qikang Feng, Tigran Khachaturyants, Huawei Zhang, Jifeng Liu, Juntai Shen, Timothy C. Beers, Youjun Lu, Song Wang ve Haibo Yuan tarafından yazılan “Geriye doğru ilerleyen bir Galaktik disk eğriliği tarafından ortaya çıkarılan hafifçe basık bir karanlık madde halesi”, 27 Haziran 2024, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-024-02309-5