Gizemli “Mavi Lekeler” Yeni Bir Yıldız Sistemi Türünü Ortaya Çıkarıyor

Yıldız yapılarının, bir yüzme havuzunda göbek atması yapmaya benzetilebilecek bir süreçte galaksilerin sıcak gazla çarpışması sonucu oluştuğu düşünülüyor.

Arizona Üniversitesi gökbilimcileri, yeni bir yıldız sistemi sınıfının beş örneğini belirlediler. Tam olarak galaksiler değiller ve sadece izole halde varlar.

Yeni yıldız sistemleri, yalnızca düzensiz bir düzende dağılmış ve herhangi bir potansiyel ana gökadadan şaşırtıcı bir şekilde izole edilmiş gibi görünen genç, mavi yıldızları içeriyor.

Gökbilimcilerin teleskopla “mavi lekeler” olarak göründüğünü söylediği ve yaklaşık olarak küçük cüce gökadalar boyutunda olan yıldız sistemleri, nispeten yakındaki Başak gökada kümesi içinde yer almaktadır. Beş sistem, bazı durumlarda herhangi bir potansiyel ana gökadadan 300.000 ışıkyılı üzerinde ayrılıyor ve bu da onların kökenlerini tanımlamayı zorlaştırıyor.

Gökbilimciler, Hollanda Radyo Astronomi Enstitüsü’nden Elizabeth Adams liderliğindeki başka bir araştırma grubunun, yeni galaksilerin potansiyel alanlarının bir listesini sağlayan yakındaki gaz bulutlarının bir kataloğunu derledikten sonra yeni sistemleri buldular. Bu katalog yayınlandıktan sonra, UArizona yardımcı astronomi profesörü David Sand tarafından yönetilen bir araştırma grubu da dahil olmak üzere birkaç araştırma grubu, bu gaz bulutlarıyla ilişkilendirilebilecek yıldızları aramaya başladı.

Gaz bulutlarının kendi gökadamızla ilişkili olduğu düşünülüyordu ve çoğu muhtemelen öyle, ancak SECCO1 adı verilen ilk yıldız topluluğu keşfedildiğinde, gökbilimciler onun yakınlarda olmadığını fark ettiler. Samanyolu hiç değil, daha çok, evren ölçeğinde çok daha uzak ama yine de çok yakın olan Başak kümesinde.

UArizona Steward Gözlemevi’nde doktora sonrası araştırmacı ve yeni yıldız sistemlerini tanımlayan bir çalışmanın baş yazarı Michael Jones, SECCO1’in çok sıra dışı “mavi lekelerden” biri olduğunu söyledi. Jones, Sand’in birlikte yazdığı bulguları Çarşamba günü Pasadena, California’daki 240. Amerikan Astronomi Topluluğu toplantısında sundu.

Jones, “Beklenmeyen bir ders,” dedi. “Bir şeyler ararken, aradığınız şeyi mutlaka bulamayacaksınız, ancak çok ilginç başka bir şey bulabilirsiniz.”

Ekip, gözlemlerini Hubble uzay teleskobuNew Mexico’daki Çok Büyük Dizi teleskopu ve Çok Büyük Teleskop Şili’de. İtalya’daki Istituto Nazionale di Astrofisica ile birlikte çalışmanın ortak yazarı Michele Bellazzini, Çok Büyük Teleskop’tan gelen verilerin analizine öncülük etti ve bu verilere odaklanan bir eşlik makalesi sundu.

Ekip birlikte, her sistemdeki yıldızların çoğunun çok mavi ve çok genç olduğunu ve çok az atomik hidrojen gazı içerdiğini öğrendi. Bu önemlidir çünkü yıldız oluşumu atomik hidrojen gazı ile başlar ve bu gaz sonunda yıldızlara dönüşmeden önce yoğun moleküler hidrojen gazı bulutlarına dönüşür.

Jones, “Sistemlerin çoğunda atomik gaz bulunmadığını gözlemledik, ancak bu moleküler gaz olmadığı anlamına gelmez” dedi. “Aslında, bir miktar moleküler gaz olmalı, çünkü hala yıldız oluşturuyorlar. Çoğunlukla genç yıldızların varlığı ve küçük gaz sinyalleri, bu sistemlerin son zamanlarda gazlarını kaybettiğini gösteriyor.”

Sistemlerde daha yaşlı yıldızların olmaması gibi mavi yıldızların ve gaz eksikliğinin birleşimi de beklenmedik bir durumdu. Çoğu gökada, gökbilimcilerin “kırmızı ve ölü” olarak adlandırdıkları daha yaşlı yıldızlara sahiptir.

Jones, “Kırmızı doğan yıldızlar daha düşük kütledir ve bu nedenle hızlı yanan ve genç ölen mavi yıldızlardan daha uzun yaşarlar, bu nedenle yaşlı kırmızı yıldızlar genellikle hayatta kalan son yıldızlardır” dedi. “Ve öldüler çünkü yeni yıldızlar oluşturacak daha fazla gazları yok. Bu mavi yıldızlar temelde çölde bir vaha gibidir.”

Yeni yıldız sistemlerinin bol miktarda metal içermesi, onların nasıl oluştuklarına dair ipuçları veriyor.

Jones, “Gökbilimciler için metaller helyumdan daha ağır herhangi bir elementtir” dedi. “Bu bize, bu yıldız sistemlerinin büyük bir galaksiden sıyrılan gazdan oluştuğunu söylüyor, çünkü metallerin nasıl oluştuğu birçok tekrarlanan yıldız oluşumu olayıdır ve bunu ancak büyük bir galakside gerçekten elde edersiniz.”

Bir galaksiden gazın çıkarılmasının iki ana yolu vardır. İlki, iki büyük gökada birbirinin yanından geçerken ve yerçekimsel olarak gaz ve yıldızları kopardığında meydana gelen gelgit sıyırmadır.

Diğeri ise ram basıncı sıyırma olarak bilinen şeydir.

Jones, “Bu, bir yüzme havuzuna göbek atmanız gibi bir şey” dedi. “Bir gökada göbeği sıcak gazla dolu bir kümeye girdiğinde, gazı arkasından çıkmaya zorlanır. Bu nesneleri yaratmak için burada gördüğümüzü düşündüğümüz mekanizma bu.”

Ekip, ram basıncı sıyırma açıklamasını tercih ediyor çünkü mavi lekelerin olduğu kadar izole olabilmesi için çok hızlı hareket ediyor olmaları gerekiyor ve gelgit sıyırma hızı, ram basıncı sıyırma ile karşılaştırıldığında düşük.

Gökbilimciler, bir gün bu sistemlerin sonunda bireysel yıldız kümelerine ayrılacağını ve daha büyük gökada kümesine yayılacağını umuyorlar.

Sand, araştırmacıların öğrendikleri, daha büyük “evrendeki gaz ve yıldızların geri dönüşüm hikayesini” besliyor. “Bu göbek sallama sürecinin birçok sarmal gökadayı bir düzeyde eliptik gökadalara dönüştürdüğünü düşünüyoruz, bu nedenle genel süreç hakkında daha fazla şey öğrenmek bize gökada oluşumu hakkında daha fazla şey öğretiyor.”

Referans: “Başak Kümesi’ndeki genç, mavi ve izole yıldız sistemleri. II. Yeni bir yıldız sistemi sınıfı”, Michael G. Jones, David J. Sand, Michele Bellazzini, Kristine Spekkens, Ananthan Karunakaran, Elizabeth AK Adams, Giuseppina Battaglia, Giacomo Beccari, Paul Bennet, John M. Cannon, Giovanni Cresci, Denija Crnojevic , Nelson Caldwell, Jackson Fuson, Puragra Guhathakurta, Martha P. Haynes, John L. Inoue, Laura Magrini, Ricardo R. Munoz, Burcin Mutlu-Pakdil, Anil Seth, Jay Strader, Elisa Toloba ve Dennis Zaritsky, 3 Mayıs 2022, Astrofizik > Galaksilerin Astrofiziği.
arXiv:2205.01695