Bir süredir gökbilimciler galaksiler arasındaki çarpışmaların veya birleşmelerin kozmik evrimin ayrılmaz bir parçası olduğunu biliyorlar. Galaksilerin büyümesine neden olmasının yanı sıra, bu birleşmeler ayrıca galaksiye taze gaz ve toz enjekte edildiğinde yeni yıldız oluşum turlarını da tetikliyor. Gelecekte, gökbilimciler Samanyolu Galaksisinin bu arada Andromeda Gökadası ve Küçük ve Büyük Macellan Bulutları ile birleşeceğini tahmin ediyorlar.
New York'taki Flatiron Enstitüsü'nün Hesaplamalı Astrofizik Merkezi'nde (CCA) araştırmacılar tarafından elde edilen yeni sonuçlara göre, Macellan Bulutları ile birleşme sürecimizin sonuçları zaten hissediliyor. Bu hafta Amerikan Astronomi Derneği'nin 235. toplantısında sunulan sonuçlara göre, galaksimizin eteklerinde oluşan yıldızlar, bu cüce gökadaların kendimizle birleşmesinin sonucu olabilir.
Honolulu'daki 8 Ocak Çarşamba günü gerçekleşen sunum sırasında araştırma ekibi ESA’lardan gelen verilerin Gaia Gözlemevi, Samanyolu'nun halesinin eteklerinde genç bir yıldız kümesinin varlığını ortaya koydu. Bu küme, takım lideri Adrian M. Price-Whelan (CCA ile araştırma görevlisi) onuruna Price-Whelan 1 olarak belirlenmiştir.
Kümeden elde edilen spektrumların, Büyük Macellan Bulutunun kollarından birinden çıkan gaz akışından oluştuğunu göstermesi daha da şaşırtıcıydı. Keşif, Galaksilerden Lider Kol II olarak bilinen bu gaz akışının Samanyolu'na daha önce düşünüldüğünden (ve onunla çarpışmaya daha yakın) işaret ediyor.
Şüphesiz, galaksimizdeki yıldız kümelerini tanımlamak zordur çünkü yıldızlar gökyüzünde kümelenmiş gibi görünebilir, ancak gerçekte büyük mesafelerle ayrılır. Ek olarak, yıldızlar bir noktada birbirlerine yakın olarak görülebilirler, ancak daha sonra kendilerini farklı yönlere doğru hareket ederler. Hangi yıldızların bir arada toplandığını belirlemek, yıldızların zaman içinde konumlarının (yani astrometri) hassas ölçümlerini gerektirir.
Bunun amacı Gaia 2013 yılından bu yana yaklaşık 1,7 milyar göksel nesnenin pozisyonları, mesafeleri ve uygun hareketleri hakkında veri toplayan misyon. topakları hareket ettiriyordu. Birkaç tanesini tanımladıktan sonra, bilinen kümeleri ortadan kaldırmak için bunları çapraz-eşleştirdiler.
Sonunda, sadece biri kaldı: yaklaşık 117 milyon yaşında ve Samanyolu'nun uzak eteklerinde bulunan nispeten genç bir yıldız kümesi. Price-Whelan'ın açıkladığı gibi:
“Bu cılız bir yıldız kümesi - toplamda birkaç binden az - ama Samanyolu'nun yerel alanının ötesinde büyük etkileri var… Gerçekten, çok uzakta. Samanyolu'ndaki, genellikle diskte olan bilinen tüm genç yıldızlardan daha fazladır. Bu yüzden, 'Kutsal sigaralar, bu nedir?'
Kümenin konumu onu Samanyolu'nun sarmal kolların ötesinde bulunan dış bölgesi olan Samanyolu'nun içine yerleştirir. Galaksimizin kütlesinin çoğunluğunu içermekle birlikte, Samanyolu yıldızlarının çoğunun bulunduğu sarmal kollardan çok daha karanlıktır. Bu bölgede ayrıca SMC ve LMC'nin en dış kenarını oluşturan ve Samanyolu'na ulaşan “Macellan Çayı” olarak bilinen bir gaz nehri bulunmaktadır.
Bu akım, Samanyolu'nun dış kısımlarında bulunan gaz bulutlarının aksine metal açısından fakirdir. Bu, Montana State Üniversitesi'nde yardımcı doçent ve çalışmanın ortak yazarı olan David Nidever'in yeni keşfedilen yıldız kümesinin köken dışı ekstragalaktik olduğunu belirlemesine izin verdi. Kümedeki en parlak 27 yıldızın metal içeriğinin bir analizini yaparak metalikliklerinin Macellan Çayı'nınkine benzer olduğunu buldu.
Bu bulgulara dayanarak ekip, Macellan Çayı'ndan gaz olarak oluşan kümenin Samanyolu’nun halefinden geçtiği sonucuna vardı. Galaksimizin yerçekimi çekmesi ile birleştiğinde, halodan geçmek, gazı yeni yıldızlar oluşturmak için çöktüğü noktaya sıkıştıran bir sürükleme kuvveti yarattı. Zamanla, yıldızlar gaz akışının önüne geçti ve Samanyolu'nun dışına katıldı.
Bu kümenin incelenmesinin galaksimizin evrimi hakkındaki anlayışımız üzerinde önemli etkileri olabilir. Örneğin, gökbilimciler Macellan Çayı ile galaksimiz arasındaki mesafeyi şimdiye kadar etkili bir şekilde kısıtlayamadılar. Ancak bu yeni yıldız kümesinin keşfi sayesinde Price-Whelan ve meslektaşları Macellan Çayı'nın kenarının Samanyolu'ndan 90.000 ışık yılı uzakta olduğunu tahmin ediyorlar.
Bu, önceden tahmin edilen mesafenin kabaca yarısı kadardır. Buna ek olarak, Samanyolu'nun eteklerindeki kümelerin keşfi, Macellan Bulutlarının geçmişte galaksimizle çarpışıp çarpışmadığını da ortaya çıkarabilir. Bu, birleşmelerin söz konusu olduğu belirgin eğilimdir: iki göksel nesne kafa kafaya çarpışmaz, ancak birbirini geçip malzeme alışverişi yapar ve sonunda tek bir nesne oluşturmak için birleşir.
Nidever'in belirttiği gibi, ekibin bulguları da gökbilimcilerin Büyük Macellan Bulutunun galaksimizle ne zaman birleşeceğine dair teorilerini geliştirmelerine öncülük ediyor:
“Macellan Çayı daha yakınsa, özellikle galaksimize en yakın lider kol ise, mevcut modelin tahmin ettiğinden daha kısa bir süre Samanyolu'na dahil edilmesi muhtemeldir. Sonunda, bu gaz Samanyolu diskinde yeni yıldızlara dönüşecek. Şu anda galaksimiz, yenilenen gazdan daha hızlı gaz tüketiyor. İçeri giren bu ekstra gaz, o rezervuarı yenilememize ve galaksimizin gelişmeye ve yeni yıldızlar oluşturmaya devam etmesini sağlamamıza yardımcı olacak. ”
Bu çalışma, Gaia galaksimizin nasıl geliştiğine dair anlayışımızı toplu olarak ilerleten ve gelecekte de bunu sürdürmeye devam edecek. Başlangıçta 2018'e kadar bitmesi planlanan Gaia görev uzatıldı ve 2022'ye kadar faaliyette kalacak (daha fazla uzatmayı engelleyecek).
Bir sonraki sürümü Gaia arşiv verileri (EDR3) iki bölüm halinde gerçekleşecek, birincisi 2020'nin üçüncü çeyreğinde, ikincisi 2021'in ikinci yarısında yayınlanacak. Price-Whelan 1'in keşfi ve ekibin daha sonraki yıldızların spektroskopik analizi her iki makalenin de konusu Astrofizik Dergisi sırasıyla 5 Aralık ve 16 Aralık.
