Küresel kümeler, yıldızların yoğun bir şekilde paketlendiği alan bölgeleridir - yerel yıldız mahallemizden 10.000 kat daha yoğun. Hubble Uzay Teleskobu'ndan yeni kanıtlar, küresel kümelerin kendilerini ortadan kaldıracağını, merkezde daha büyük yıldızların biriktirileceğini ve daha az masif yıldızların kenarlara doğru itileceğini gösterdi. Hubble, yaklaşık 7 yıl boyunca küresel küme 47 Tucana'nın görüntülerini yakaladı ve astronomların kümede hareket eden yıldızların konumlarını dikkatlice çizmelerini sağladı ve sonra merkeze ne kadar yakın olduklarını hesapladı.
Bir futbol oyununun oyundaki oyunun yalnızca birkaç bulanık anlık görüntüsüne göre nasıl çalıştığını anlamaya çalıştığınızı düşünün. Gökbilimciler, Samanyolu Gökadamızın yörüngesindeki küresel yıldız kümelerindeki arı kovanı yıldızlarının dinamiklerini anlamak söz konusu olduğunda bu zorlukla karşı karşıya kaldılar. Şimdi, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu, gökbilimcilere yıldızların kütlelerine göre, yıldızlar arasındaki yerçekimi bilardo top oyunu tarafından yönetilenleri sıralayan en iyi gözlemsel kanıt sağladı. Daha ağır yıldızlar yavaşlar ve kümenin çekirdeğine batarken, daha hafif yıldızlar hızı toplar ve küme boyunca çevresine doğru hareket eder. “Kitlesel ayrım” olarak adlandırılan bu süreç, küresel yıldız kümeleri için uzun süredir şüpheleniliyor, ancak daha önce doğrudan eylemde görülmemişti.
Tipik bir küresel yıldız kümesi birkaç yüz bin yıldız içerir. Yıldızların yoğunluğu, bu tür yıldız sistemlerinin eteklerinde çok küçük olmasına rağmen, merkeze yakın yıldız yoğunluğu Güneşimizin yerel çevresinden 10.000 kat daha fazla olabilir. Eğer böyle bir bölgede yaşasaydık, gece gökyüzü, Güneş'e en yakın yıldızdan 4.3 ışık yılı uzakta (ya da yaklaşık 215.000 kat uzaklıktaki) Alpha Centauri'den daha yakın olacak 10.000 yıldızla ışıldayacaktı. Dünya ve Güneş arasında). Taşıtlarla dolu bir metro arabası gibi, bu yıldız kalabalık, yıldızlar, çarpışmalar ve birleşmeler arasında karşılaşma olasılığını güçlü bir şekilde arttırır. Bu tür karşılaşmaların kümülatif sonucu, teorik olarak beklenen kitle ayrımıdır. Ancak aynı zamanda bu tür kalabalık koşullar, bireysel yıldızları doğru bir şekilde tanımlamayı son derece zorlaştırır.
Gökbilimciler, tek bir küresel kümede binlerce yıldızın hareketlerini izlemek için Hubble'ın vizyonunun aşırı keskinliğini beklemek zorunda kaldılar. Güney yarımküredeki en yoğun küresel kümelerden biri olan yakındaki küresel küme 47 Tucanae'nin merkezinde 15.000 yıldız için son derece hassas hızlar ölçülmüştür. Bu yıldızların az bir kısmı “mavi straggler” olarak bilinen çok nadir bir türdendir: alışılmadık derecede sıcak ve parlak yıldızlar, iki normal yıldız arasındaki çarpışmaların ürünü olarak düşünülür.
Mavi çizgili yıldızların hızları kitle ayrımı tahminleriyle aynı fikirde. Özellikle, mavi yıldızları (ortalama yıldızın kütlesinin iki katı olan) ve diğer yıldızlar arasındaki bir karşılaştırma, beklendiği gibi ortalama yıldızlardan daha yavaş hareket ettiklerini gösterir.
Geniş Alan ve Gezegensel Kamera 2'yi ve Hubble'daki daha yeni Gelişmiş Anketler Kamerası aracını kullanarak, Sauverny, İsviçre'deki Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) 'dan Georges Meylan ve ortak çalışanlar (uzaktan) yaklaşık 6 ışıkyılı uzaklıkta) 47 Tucanae. Görüntüler yaklaşık yedi yıl boyunca düzenli aralıklarla çekildi. Bu "enstantanelerin" her birinde 130.000 yıldızın konumlarını dikkatlice ölçerek, zaman içinde gökyüzündeki yıldızların hareketlerine ihanet ederek son derece küçük konum değişiklikleri ölçülebilir. Bu kümede yaklaşık 15.000 yıldız için kesin hızlar elde edildi. Bu 15.000'den 23'ü mavi avcıydı.
Bu, Samanyolu'ndaki küresel bir küme için herhangi bir enstrümanla herhangi bir teknikle toplanan en büyük hız örneğidir. Sonuçlar ayrıca, yerçekimi kuvvetini arayarak kümenin çekirdeğinde bir kara delik olup olmadığını kontrol etmek için kullanıldı. Ancak ölçülen yıldız hareketleri çok büyük bir kara deliği dışlar.
Bu gözlemlerle Hubble, yerden daha kötü gözlem koşulları nedeniyle yaklaşık bir asır kadar uzun bir süre boyunca yer tabanlı teleskopları alacak olan on yıldan daha kısa bir sürede başardı. Hubble’ın keskin vizyonu olmasaydı bu çalışma imkansız olurdu. Yerden, Dünya'nın atmosferinin bulaşma etkisi, kalabalık küme çekirdeğindeki çok sayıda yıldızın görüntüsünü bulanıklaştırır. 47 Tucana'nın merkezindeki normal yıldızların bile tipik açısal hareketinin yılda bir derecenin on milyonda birinden biraz fazla olduğu bulundu. Bu, bir yıldızın bir yıldaki açısal hareketinin, 4.500 mil uzaktamuş gibi görülen bir kuruşun açısal boyutuna eşdeğer olduğu anlamına gelir.
Bu zarif Hubble görüntülerinden tam olarak yararlanmak için, gökbilimciler tamamen yeni veri analiz yöntemleri geliştirdiler ve bu da sonunda bir pikselin yaklaşık 1 / 100'ü düzeyindeki yıldızların konumlarındaki değişikliklere karşılık gelen uygun hareketlerin (hızların) ölçümlerini sağladı (resim -element) Hubble'ın dijital kameralarında.
Sonuçlar Eylül Astrofizik Dergisi Ek Serisinde yayınlandı.
Uluslararası ekip şu bilim adamlarından oluşuyordu: D.E. McLaughlin (Leicester Üniversitesi), J. Anderson (Rice Üniversitesi), G. Meylan (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne), K. Gebhardt (Teksas Üniversitesi Austin), C. Pryor (Rutgers Üniversitesi), D. Minniti (Pontifica Universidad Catolica) ve S. Phinney (Caltech).
Orijinal Kaynak: Hubble Haber Bülteni
