Samanyolu’nu çevreleyen cüce galaksilere dair tamamen yeni bir görüş

Genellikle galaksimizin uzun ömürlü uyduları olduğu düşünülen yeni bir çalışma, çoğu cüce galaksinin aslında Galaktik haleye girdikten kısa bir süre sonra yok edilebileceğine dair belirtiler buluyor.

ESA’nın Gaia uydusunun en son kataloğu sayesinde, uluslararası bir ekip artık cüce galaksilerin dengesiz olabileceğini gösterdi.

Yayınlandı Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri, çalışma standart kozmolojik modele, özellikle de en yakın çevremizdeki karanlık maddenin yaygınlığına ilişkin önemli soruları gündeme getiriyor.

Samanyolu’nun etrafındaki cüce galaksilerin, yaklaşık 10 milyar yıldır galaksimizin etrafında dönen eski uydular olduğu uzun zamandır varsayılmıştı. Bu, onları galaksimizin çekim kuvvetinden kaynaklanan muazzam gelgit etkilerinden korumak için büyük miktarda karanlık madde içermelerini gerektiriyordu. Bu cüce galaksilerdeki yıldızların hızlarında gözlenen büyük farklılıklara karanlık maddenin neden olduğu varsayıldı.

En son Gaia verileri artık cüce galaksi özelliklerine ilişkin tamamen farklı bir görünümü ortaya çıkardı. Paris Gözlemevi’nden (PSL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ve Leibniz Astrofizik Potsdam Enstitüsü’nden (AIP) gökbilimciler, Samanyolu’nun yörünge enerjisini birbirine bağlayan ilişki sayesinde Samanyolu’nun tarihini tarihlendirmeyi başardılar. Samanyolu’nun kütleçekim alanı tarafından ilk kez yakalandıkları zaman olan haleye giriş çağındaki bir nesne: Samanyolu’nun daha az kütleli olduğu zamanlarda erken gelen nesnelerin yörünge enerjileri, yakın zamanda gelenlere göre daha düşüktü.

Cüce gökadaların çoğunun yörünge enerjileri, 5 ila 6 milyar yıl önce haleye giren Yay cüce gökadasınınkinden şaşırtıcı derecede önemli ölçüde daha büyüktür. Bu, cüce gökadaların çoğunun çok daha yakın bir zamanda, üç milyar yıldan daha kısa bir süre önce ortaya çıktığı anlamına geliyor.

Bu kadar yeni bir geliş, yakınlardaki cücelerin halenin dışından geldiklerini ima ediyor; burada hemen hemen tüm cüce gökadaların büyük nötr gaz rezervleri içerdiği gözlemleniyor. Gaz zengini galaksiler, Galaktik halenin sıcak gazıyla çarpıştıklarında gazlarını kaybettiler. Süreçteki şokların ve türbülansın şiddeti cüce galaksileri tamamen değiştirdi.

Daha önce gaz bakımından zengin olan cüce galaksiler, gaz ve yıldızların dönüşünün hakimiyetindeyken, gazsız sistemlere dönüştürüldüklerinde, kalan yıldızların rastgele hareketleriyle yerçekimi dengelenir.

Cüce galaksiler gazlarını o kadar şiddetli bir süreçte kaybederler ki, bu durum onları dengeden çıkarır; bu da yıldızlarının hareket hızının artık kütleçekimsel ivmeyle dengede olmadığı anlamına gelir. Galaksiye dalıştan kaynaklanan gaz kaybı ve kütleçekimsel şokların birleşik etkileri, cüce galaksi kalıntısı içindeki yıldızların yaygın hızlarını güzel bir şekilde açıklıyor.

Bu çalışmanın merak edilenlerinden biri karanlık maddenin rolüdür. Birincisi, bir dengenin bulunmaması, Samanyolu cücelerinin dinamik kütlesine ve karanlık madde içeriklerine ilişkin herhangi bir tahmin yapılmasını engeller.

İkincisi, önceki senaryoda karanlık madde cüce galaksilerin varsayılan istikrarını korurken, karanlık maddeye başvurmak dengesiz nesneler için oldukça garip hale geliyor. Aslında, eğer cüce zaten çok fazla karanlık madde içeriyor olsaydı, başlangıçta dönen yıldız diskini sabitleyerek cücenin gözlemlendiği gibi rastgele yıldız hareketleriyle bir galaksiye dönüşmesini engellerdi.

Cüce gökadaların yakın zamanda ortaya çıkışı ve haledeki dönüşümleri, bu nesnelerin gözlemlenen birçok özelliğini, özellikle de neden merkezlerinden büyük mesafelerde yıldızlara sahip olduklarını çok iyi açıklıyor. Cüce galaksilerin en karanlık madde baskın nesneler olduğu yönündeki önceki anlayışın aksine, bunların özellikleri karanlık maddenin yokluğuyla uyumlu görünüyor.

Artık pek çok soru ortaya çıkıyor: Standart kozmolojik modelin Samanyolu çevresinde beklediği karanlık madde ağırlıklı cüce galaksiler nerede? Eğer denge varsayılamazsa, bir cüce galaksinin karanlık madde içeriğini nasıl çıkarabiliriz? Önerilen denge dışı cüce galaksiler ile karanlık maddenin hakim olduğu cücelerin yer aldığı klasik tablo arasında başka hangi gözlemler ayrım yapabilir?