Gökbilimciler Galaktik Kaosun Ardındaki Beklenmedik Sürücüyü Keşfediyor

Avustralya araştırma merkezi ASTRO 3D liderliğindeki uluslararası bir ekip, yıldızların galaksiler içindeki hareket şeklini değiştiren itici gücün yaşın olduğunu bildiriyor.

Galaksiler hayata yıldızlarının düzenli bir düzende dönmesiyle başlar, ancak bazı yıldızların hareketleri daha rastgeledir. Şimdiye kadar bilim insanları buna neyin sebep olduğu konusunda kararsızdı; muhtemelen çevredeki ortam ya da galaksinin kütlesi.

Galaksi Çağına İlişkin Temel Bulgular

Geçtiğimiz günlerde yayınlanan yeni bir çalışma MNRAS (Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri), en önemli faktörün bunların hiçbiri olmadığını buldu. Bu, yıldızların rastgele hareket etme eğiliminin çoğunlukla galaksinin yaşı tarafından yönlendirildiğini gösteriyor; işler zamanla karmaşıklaşıyor.

ASTRO 3D araştırmacısı olan ilk yazar Prof Scott Croom, “Analizi yaptığımızda, hangi şekilde dilimlersek keselim, tutarlı bir şekilde yaşın her zaman en önemli parametre olduğunu bulduk” diyor. Sidney Üniversitesi.

Çevresel ve Kütle Faktörleri

“Yaşı hesaba kattığınızda aslında çevresel bir eğilim kalmıyor ve kitle için de durum aynı.

“Genç bir galaksi bulursanız, hangi ortamda olursa olsun dönüyor olacaktır ve yaşlı bir galaksi bulursanız, ister yoğun bir ortamda ister boşlukta olsun, daha rastgele yörüngelere sahip olacaktır.”

SAMI Galaksi Araştırması kapsamında gözlemlenen genç (üst) ve yaşlı (alt) galaksilerin karşılaştırması. Soldaki paneller Subaru Teleskobundan alınan normal optik görüntülerdir. Ortada SAMI’nin dönme hızı haritaları (mavi bize doğru geliyor, kırmızı bizden uzaklaşıyor) var. Sağ tarafta rastgele hızları ölçen haritalar var (daha büyük rastgele hız için daha kırmızı renkler). Her iki galaksi de aynı toplam kütleye sahiptir. Üstteki galaksinin ortalama yaşı 2 milyar yıl, yüksek dönüş ve düşük rastgele hareket var. Alttaki galaksinin ortalama yaşı 12,5 milyar yıl, daha yavaş dönüş ve çok daha büyük rastgele hareket var. Kredi: Hyper Suprime-Cam Subaru Stratejik Programı

Araştırma Ekibi ve Metodolojisi

Araştırma ekibinde ayrıca Macquarie Üniversitesi, Swinburne Teknoloji Üniversitesi, Batı Avustralya Üniversitesi’nden bilim adamları da vardı. Avustralya Ulusal ÜniversitesiNew South Wales Üniversitesi, Cambridge Üniversitesi, Queensland Üniversitesi ve Yonsei Üniversitesi Kore Cumhuriyeti’nde.

Bu çalışma, çevre veya kütlenin daha önemli faktörler olarak çeşitli şekillerde önerildiği önceki çalışmalardan elde edilen anlayışımızı güncellemektedir. Ancak ikinci yazar Dr. Jesse van de Sande, daha önceki çalışmaların mutlaka yanlış olmadığını söylüyor.

Genç galaksiler yıldız oluşturan süper fabrikalardır, yaşlı galaksilerde ise yıldız oluşumu durur.

“Yaşın çevreden etkilendiğini biliyoruz. Eğer bir galaksi yoğun bir ortama düşerse yıldız oluşumunu durdurma eğiliminde olacaktır. Yani daha yoğun ortamlardaki galaksiler ortalama olarak daha yaşlıdır” diyor Dr. van de Sande.

“Analizimizin amacı, dönüşlerini azaltan şeyin yoğun ortamlarda yaşaması değil, daha yaşlı olmalarıdır.”

Samanyolu’nun Dinamikleri

Kendi galaksimiz, Samanyoluhala ince bir yıldız oluşturan diske sahiptir, bu nedenle hala yüksek dönüşlü bir dönme galaksisi olarak kabul edilir.

“Fakat Samanyolu’na ayrıntılı olarak baktığımızda, Samanyolu’nun kalın diski denilen bir şeyi görüyoruz. Işık açısından baskın değil ama oradalar ve bunlar, daha erken zamanlarda ince diskten ısınmış olabilecek ya da erken Evren’de daha türbülanslı hareketlerle doğmuş olabilecek daha yaşlı yıldızlar gibi görünüyorlar.” diyor Prof Croom. .

SAMI Galaxy Araştırmasının Katkıları

Araştırmada SAMI Galaxy Araştırması kapsamında yapılan gözlemlerden elde edilen veriler kullanıldı. SAMI cihazı 2012 yılında Sidney Üniversitesi ve Anglo-Avustralya Gözlemevi (şimdi Astralis) tarafından inşa edildi. SAMI, Yeni Güney Galler’deki Coonabarabran yakınlarındaki Siding Spring Gözlemevi’ndeki Anglo-Avustralya Teleskobunu kullanıyor. Çok çeşitli ortamlarda 3000 galaksiyi araştırdı.

Çalışma, gökbilimcilerin galaksi oluşumunu anlamaya çalışırken birçok süreci göz ardı etmelerine ve böylece Evrenin nasıl geliştiğine dair modellere ince ayar yapmalarına olanak tanıyor.

Galaksi Araştırmalarında Gelecek Yönelimler

Sonraki adımlar galaksi evriminin simülasyonlarını daha ayrıntılı ayrıntılarla geliştirmek olacak.

“Simülasyonları doğru yapmanın zorluklarından biri, neler olup bittiğini tahmin etmek için ihtiyacınız olan yüksek çözünürlüktür. Tipik güncel simülasyonlar, belki 100.000 yıldızın kütlesine sahip parçacıklara dayanıyor ve galaksi disklerindeki küçük ölçekli yapıları çözemezsiniz” diyor Prof. Croom.

Hector Galaxy Araştırması, Prof Croom ve ekibinin, Anglo-Avustralya Teleskobu’ndaki yeni bir cihazı kullanarak bu çalışmayı genişletmesine yardımcı olacak.

Hector Üniversitesi Hector Gökada Araştırması’nın lideri Profesör Julia Bryant, “Hector 15.000 gökadayı gözlemliyor, ancak daha yüksek spektral çözünürlükle, gökadaların yaşının ve dönüşünün çok daha düşük kütleli gökadalarda bile ve daha ayrıntılı çevresel bilgilerle ölçülmesine olanak tanıyor” diyor. Sidney.

Sonuç ve Evrensel Anlayış Üzerindeki Etki

ASTRO 3D Direktörü Profesör Emma Ryan-Weber şunları söylüyor: “Bu bulgular ASTRO 3D’nin ortaya attığı temel sorulardan birine cevap veriyor: Evrende kütle ve açısal momentum nasıl evriliyor? SAMI ekibinin bu dikkatli çalışması, bir galaksinin yaşının yıldızların yörüngesini belirlediğini ortaya koyuyor. Bu kritik bilgi, Evrenin büyük resminin daha net görülmesine katkıda bulunuyor.”

Referans: Scott M Croom, Jesse van de Sande, Sam P Vaughan, Tomas H Rutherford, Claudia del P Lagos, Stefania Barsanti, Joss tarafından “SAMI Galaksi Araştırması: galaksi dönüşü, yıldız popülasyonunun yaşı ile kütle veya çevreden daha güçlü bir şekilde ilişkilidir” Bland-Hawthorn, Sarah Brough, Julia J Bryant, Matthew Colless, Luca Cortese, Francesco D’Eugenio, Amelia Fraser-McKelvie, Michael Goodwin, Nuria PF Lorente, Samuel N Richards, Andrei Ristea, Sarah M Sweet, Sukyoung K Yi ve Tayyaba Zafar, 3 Nisan 2024, Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stae458

ASTRO 3D HAKKINDA

ARC 3 Boyutta Tüm Gökyüzü Astrofiziği Mükemmeliyet Merkezi (ASTRO 3D), Avustralya Araştırma Konseyi (ARC) ve dokuz işbirlikçi Avustralya üniversitesi – Avustralya Ulusal Üniversitesi, Sidney Üniversitesi, The University tarafından finanse edilen 40 milyon dolarlık bir Mükemmeliyet Araştırma Merkezi’dir. Melbourne Üniversitesi, Swinburne Teknoloji Üniversitesi, Batı Avustralya Üniversitesi, Curtin Üniversitesi, Macquarie Üniversitesi, New South Wales Üniversitesi ve Monash Üniversitesi.

SAMI Galaxy Araştırması HAKKINDA

SAMI Galaksi Araştırması, geniş bir çevre yelpazesindeki 3000 galaksiden oluşan geniş bir araştırma oluşturmak amacıyla Mart 2013’te başladı. SAMI Galaksi Araştırmasına ilişkin veriler, Sidney-Avustralya-Astronomik-Gözlemevi Çok Nesneli İntegral Alan Spektrografı SAMI kullanılarak toplandı. SAMI, Siding Spring Gözlemevi’ndeki 4 metrelik Anglo-Avustralya Teleskobu üzerinde bulunan bir araçtır. İntegral alan spektroskopisi (IFS), yıldızların ve gazların uzak galaksilerin içinde nasıl yakınlaştığının benzersiz bir görünümünü sağlar çünkü her galaksinin tüm yüzeyi boyunca düzinelerce spektrum topluyoruz.