Evrenimizin ilk günlerinde, 13 milyar yıldan biraz daha önce, çok az yapı vardı. Yıldızlar vardı ve hızlı bir şekilde oluşuyorlardı ve Stelliferous Dönemi olarak bilinen şeyi başlıyorlardı. Ancak Samanyolu galaksimiz dahil, bugün gördüğümüz muazzam, görkemli galaksiler henüz oluşmamıştı.
Oluşan ilk gökadalar cüce gökadalardı ve zamanla, bugün gördüğümüz sarmal gökada türlerini inşa etmek için bir araya geldiler. Gökbilimciler bunun olduğunu biliyorlar, ancak Samanyolu'nun kesin zaman çizelgesi belirsiz. Şimdi Nature Astronomy'de yayınlanan yeni bir çalışma, ev galaksimizin oluşumundaki bazı ayrıntıları ortaya çıkardı.
“Samanyolu'nun doğumunu Gaia ile doğru yıldız çağlarında ortaya çıkarmak” başlıklı yeni çalışma, ESA'nın Gaia uzay aracından elde edilen verilere dayanıyor. Gaia’nın görevi yıldızları Samanyolu'nda haritalamaktır. Hepsini eşlemeyecek, ancak galaksinin 100 milyar yıldızının sadece yüzde birinin konumunu ve hareketini doğru bir şekilde ölçecek. Bu örnek galaksinin genel bir resmini ortaya koyuyor.
Bir yıldızın hareketi, oluşumu sırasında o yıldıza verilir. Gaia, bu hareketi ölçerek Samanyolu'nun bir 3D haritasını oluşturur. Esasen, bu harita, yıldızın hareketini geriye doğru izleyerek gökbilimcilerin zamanda geriye bakmalarını sağlar. Bu nedenle Gaia verileri Samanyolu'nun tarihini anlamak için çok güçlü bir araçtır.
Instituto de Astrofisica de Canarias'tan (IAC) bir gökbilimciler ekibi bu verileri Samanyolu'nun tarihini incelemek ve geçmişte neye benzediğini öğrenmek için kullandı. Makalenin baş yazarı, IAC'de araştırmacı olan Carme Gallart'tır. Bir basın bülteninde Gallart, “Samanyolu'ndaki yıldızların renklerinin ve büyüklüklerinin (parlaklıklarının) dağılımını analiz ettik ve teorik modellerle karşılaştırdık; bunları birkaç bileşene ayırdık; yıldız halo (sarmal gökadaları çevreleyen küresel bir yapı) ve kalın disk (Galaksimizin diskini oluşturan ancak belirli bir yükseklik aralığını işgal eden yıldızlar). ”
Gökbilimciler Samanyolu’nun galaktik halesini incelediler ve orada iki ayrı yıldız popülasyonu buldular. Bu popülasyonlardan birine mavi yıldızlar hakimdir. Bu yıldızların hareketi gökbilimcilere Samanyolu ile birleşen bir cüce galaksinin kalıntıları olduğunu söyledi. Bu eski cüce galaksiye Gaia-Enceladus adı verilir. Hale'deki diğer nüfus kırmızı yıldızlardan oluşur. Bu yıldızların tarihi ve Samanyolu / Gaia-Enceladus birleşmesinin zaman çizelgesi hiçbir zaman iyi anlaşılmamıştır.
Gaia misyonu ve bu gökbilimcilerin çalışmaları sayesinde birleşmeyi daha iyi anlıyoruz.
“Gaia'dan gelen verilerin analizi, her iki bileşendeki yıldızların yaşlarının dağılımını elde etmemizi sağladı ve ikisinin, kalın diskinkinden daha eski olan eşit derecede eski yıldızlardan oluştuğunu gösterdi,” diyor IAC araştırmacısı ve ortak yazar Chris Brook.
Ama bu başka bir soruya yol açar: Her iki yıldız popülasyonu aynı yaştaysa, nasıl farklıdırlar? Çoğunlukla metalikliklerine kadar kaynar.
IAC araştırmacısı ve ortak yazar Tomás Ruiz Lara, “Bulmacanın son parçası, bir bileşenin ya da diğerinin yıldızlarındaki“ metal ”(hidrojen ya da helyum olmayan elementler) miktarıyla verildi. “Mavi bileşendeki yıldızlar kırmızı bileşenden daha az miktarda metal içerir.”
Bu bulgular, makalede de analiz edilen simülasyonların tahminlerinin eklenmesiyle, araştırmacıların Samanyolu'nun oluşum tarihini tamamlamalarına izin verdi.
Bu çalışmanın sonuçları, günümüz Samanyolu ile sonuçlanan yıldız oluşumu ve galaktik birleşme ve büyüme hikayesini anlatıyor.
Bu hikaye, Big Bang'den birkaç yüz milyon yıl sonra, yıldızların iki ayrı sistemde oluştuğu 13 milyar yıl önce başlıyor. Biri Gaia-Enceladus cüce galaksisiydi, diğeri Samanyolu'muzun atasıydı. Erken Samanyolu, cüce galaksiden yaklaşık 4 kat daha büyüktü ve daha genç, daha yüksek metalik yıldızlardan oluşuyordu.
Yaklaşık 10 milyar yıl önce Gaia-Enceladus ile erken Samanyolu arasında şiddetli bir çarpışma yaşandı. Bu olay cüce galaksiden bazı yıldızlar ve daha büyük Samanyolu'ndan kaotik harekete geçti ve sonunda haleyi oluşturdular. Sonra, işler yaklaşık 6 milyar yıl önce yerleşene kadar, yıldız oluşumunun uzun bir kaotik patlamaları patladı. Sonra, gaz galaksinin diskine yerleşti ve bize ince disk dediğimiz şeyi verdi.
“Şimdiye kadar Samanyolu'na benzeyen uzak sarmal gökadaların tüm kozmolojik tahminleri ve gözlemleri, daha küçük yapılar arasında bir araya gelmenin bu şiddetli evresinin çok sık olduğunu gösteriyor,” diye açıklıyor IAC araştırmacısı ve yazarın ortak yazarı Matteo Monelli . “Artık sürecin özgüllüğünü kendi Galaksimizde belirleyebildik ve kozmik tarihimizin ilk aşamalarını benzeri görülmemiş ayrıntılarla ortaya koyduk.”
Daha:
- Basın Bülteni: Samanyolu'nun ilk günleri açıklandı
- Araştırma Makalesi: Samanyolu'nun doğuşunu Gaia ile doğru yıldız çağlarında ortaya çıkarmak
- ESA’nın Gaia Misyonu
