Galaksimizin en son büyük çarpışması

Modern kozmolojinin karakteristik özelliklerinden biri, galaksilerin nasıl geliştiğine dair açıklamasıdır: hiyerarşik bir çarpışma ve diğer sistemlerle birleşme süreci yoluyla. Evrenin hiçbir yerinde bu birikim hakkında kendi Samanyolu’muzdan daha net bir görüşe sahip değiliz. Şu anda yakın komşularımızdan biri olan Yay cüce gökadası gelgitlerle parçalanıyor (bir cüce gökada, Samanyolu gibi normal bir sarmal gökadanın yıldız kütlesinin yaklaşık %1’inden daha azına ve genellikle çok daha azına sahiptir). Yakındaki diğer iki cüce, Büyük ve Küçük Macellan Bulutları (sırasıyla Samanyolu’nun yıldız kütlesinin yaklaşık %1’i ve %0.7’si ile) bize doğru düşüyor. Bu arada, önceki birleşmelerin etkilerine işaret eden küresel küme akışları Galaksiyi çevreliyor. Daha da eski birleşmelerin kayıtları, yaklaşık 10-12 milyar yıldan daha eski yıldızların (yaklaşık yüz bin ışıkyılı çapında) kabaca küresel dağılımı olan Samanyolu’nun yıldız halesindeki yıldızların konumlarından ve hareketlerinden çıkarılabilir. Bu arada, en yakın büyük komşu galaksimiz olan Andromeda, bu cücelerden yaklaşık on kat daha uzaktadır; onunla bir birleşme beş milyar yıl sonra bekleniyor.

Gaia uzay aracı, yaklaşık 100 milyar yıldızının %1’ini inceleyerek Samanyolu’nun kesin bir üç boyutlu haritasını yapmak amacıyla 2013 yılında fırlatıldı. CfA gökbilimcileri Rohan Naidu, Charlie Conroy, Ana Bonaca, Rainer Weinberger, Nelson Caldwell, Sandro Tacchella, Jiwon Han ve Phillip Cargile ve ekibi, içinde 6.5m MMT teleskopu ile Galaksimizin dış erişimlerinin yeni bir araştırması ile birlikte Gaia sonuçlarını kullandı. AZ (“H3 Anketi”), Galaksinin son birleşmesinin doğasını belirlemek için Samanyolu’nun yıldızlarının tarihini benzeri görülmemiş ayrıntılarla bir araya getiriyor. Kanıtlar, tek bir cüce gökadanın yaklaşık 8-10 milyar yıl önce Samanyolu ile birleştiğine dair zaten ikna ediciydi. Gaia-Sosis-Enceladus (GSE) olarak bilinen nesneden bugün geriye kalanlar, yıldızların hareketleri ve bileşimleriyle iç haledeki yıldızlardan anlaşılmaktadır. Bununla birlikte, GSE’nin galaksimizle kafa kafaya çarpışıp çarpışmadığı veya bunun yerine yavaş yavaş birleşmeden önce galaksinin yörüngesinde mi dolaştığı ve eğer öyleyse, bu yörüngenin nasıl göründüğü hala belirsizdi.

Gökbilimciler, Gaia’nın ölçülen hale yıldızlarını, yıldız yaşları ve bileşimleriyle bir karşılaştırmayla birleştirilmiş bir dizi sayısal simülasyonla modelleyerek bu soruları ele aldılar. GSE’nin yaklaşık yarım milyar yıldız içerdiğini ve Samanyolu’nun yörüngesinde dönmediğini, geriye doğru hareket ederek (yani, Galaksinin dönme hareketinin tersi) ona yaklaştığını gösteriyorlar. Ayrıca Samanyolu’nun mevcut yıldız halesinin kabaca %50’sinin ve karanlık madde halesinin yaklaşık %20’sinin ondan geldiği sonucuna varıyorlar. Samanyolu, yaklaşık 13 milyar yaşında olan yıldızlar içerir, ancak bunlar oluştuktan sonra Galaksi tarafından yakalanmış olabilir. Bununla birlikte, bu çalışmanın tamamlanmasıyla birlikte, Samanyolu’nun son on milyar yıldaki büyümesinin neredeyse tamamı açıklanabilir.

Araştırma yayınlandı Astrofizik Dergisi.