Astronomlar Samanyolu'nun ötesinde ilk küresel yıldız kümesi yıldız akışını keşfetti. Bu keşif uzak galaksilerdeki karanlık maddeyi incelemek için yeni bir yol açtı. Bu soluk yıldız izleri bir galaksinin kütleçekim yapısını izliyor ve bilim insanlarının evren genelinde görünmez maddeyi haritalamasına yardımcı olabilir.
Yukarıdaki görüntüde galaksi boyunca uzanan soluk bir yıldız şeridi görülebiliyor. Küresel yıldız kümesi yıldız akışı olarak bilinen bu yapı türü, geçmiş hareketi ve evrimi hakkında ipuçları korur. Bu akışları inceleyerek astronomlar galaksilerin nasıl geliştiğini ve karanlık maddenin galaksiler içinde nasıl dağıldığını daha iyi öğrenebilir.
Bu yıldız akışları kütleçekime tepki verdiği için doğrudan görülemeyen karanlık maddenin izleyicisi olarak davranabilir. Yakın zamana kadar aşırı soluk olmaları nedeniyle tespit edilmeleri ve analiz edilmeleri çok zordu. Büyük astronomik veri kümelerindeki iyileşmeler ve gelişmiş analiz yöntemleri şimdi yıldız akışlarını galaksileri incelemek için en umut verici araçlardan biri haline getiriyor.
Samanyolu Dışında İlk Yıldız Akışı Bulundu
Niels Bohr Enstitüsü'nden doktora öğrencisi Julie Kiel Holm liderliğinde ve DTU Space'ten Doçent Sarah Pearson'ın da aralarında bulunduğu uluslararası bir ekip şimdi eşi benzeri görülmemiş bir keşif bildirdi. Sonuçlar dünyanın en prestijli bilimsel dergilerinden biri olan Nature'da yayımlandı.
"Başka bir galakside küresel yıldız kümesi yıldız akışı keşfettik. Bu tür bir akışın kendi galaksimiz Samanyolu dışında gözlemlendiği ilk kez, bu keşfi özellikle heyecan verici kılıyor" diye belirtti Julie Kiel Holm.
Bu tür bir yapının Samanyolu ötesinde bulunması özellikle zordur çünkü yıldız akışının kendisi çok zayıf bir sinyal üretir. Yeni tespit edilen akış aynı zamanda çok az ışık veren bir galaksi türü olan ultra-seyreltik bir galaksinin içinde yer alıyor.
Bu kombinasyon tespiti özellikle dikkat çekici kılıyor.
"Bu tamamen yeni olanaklar açıyor. Artık diğer galaksilerde küresel yıldız kümesi yıldız akışları arayabiliriz ve uzun vadede daha fazla ultra-seyreltik galaksinin karanlık madde içeriğini ölçebilme şansımız da olabilir" dedi ortak yazar Sarah Pearson. Pearson keşfe Niels Bohr Enstitüsü'ndeki görev süresi boyunca katkıda bulundu.
Küresel yıldız kümesi yıldız akışı nedir?
Küresel yıldız kümesi yıldız akışı, kütleçekim tarafından bir arada tutulan yoğun bir yıldız topluluğu olan küresel yıldız kümesinden kaynaklanan uzun, dar bir yıldız izidir.
Bu akışlar, gelgit soyulması adı verilen bir süreç yoluyla çevre ana galaksinin kütleçekiminin küresel yıldız kümesinden yıldızları yavaşça çekmesiyle gelişir.
Kütleçekim yıldız akışlarının şeklini ve hareketini belirlediği için astronomlar bunları inceleyerek kütlenin bir galaksi boyunca nasıl dağıldığını öğrenebilir. Bu da akışları karanlık maddeyi araştırmak için kullanışlı kılar. Karanlık madde evrendeki tüm maddenin yaklaşık yüzde 80-85'ini oluştururken temel doğası hâlâ bilinmiyor.
Karanlık Maddeyi Haritalamak için Yeni Bir Yol
Bulgunun önemi sadece başka bir galakside bir yıldız akışının tanımlanmasıyla sınırlı değil. Araştırmacılar aynı zamanda ilk kez küresel yıldız kümesi yıldız akışlarının Samanyolu dışındaki galaksilerde karanlık maddeyi ölçmek için kullanılabileceğini de gösteriyor.
Bu yetenek değerli olabilir çünkü karanlık madde Evren'in kütlesinin çoğunu oluşturuyor, ancak bilim insanları hâlâ bunun neyden yapıldığını bilmiyor.
"Samanyolu çalışmalarından iyi bilinen bir aracın, karanlık maddenin dağılımını ölçmenin geleneksel olarak çok zor olduğu diğer galaksileri anlamak için kullanılabileceğini gösteriyoruz" dedi Julie Kiel Holm.
Ekip ultra-seyreltik galaksi UGC9050-Dw1 üzerinde odaklandı ve toplam kütlesinin ve bu kütlenin nasıl dağıldığının yeni tahminlerini üretti. Analizleri galaksinin büyük miktarda karanlık madde içerdiğini gösteriyor. Bu durum ultra-seyreltik galaksiler için beklenenlerle uyumlu.
"Sonuçlarımız önceki çalışmalarla ve bu ultra-seyreltik galakside karanlık madde hakkında gösterdikleriyle tutarlı. Bunu tamamen yeni bir araçla ölçüyoruz ve bu yöntemin kendi galaksimizin ötesinde de çalıştığını gösteriyoruz" dedi Julie Kiel Holm.
Diğer Galaksilere Karanlık Madde Çalışmalarını Genişletmek
Araştırma sadece bir galaksi üzerinde yoğunlaşsa da yöntemin zamanla çok daha geniş uygulamaları olabilir. Küresel yıldız kümesi yıldız akışlarının Samanyolu ötesinde incelenebileceğinin gösterilmesi, astronomların karanlık maddeyi birçok farklı galaksi türünde araştırmasına olanak tanıyabilir.
"Küresel yıldız kümesi yıldız akışlarından daha önce elde edebildiğimiz karanlık madde hakkındaki bilgiler tek bir galaksiye, kendi galaksimize sınırlıydı. Bu akışları tamamen farklı türdeki galaksilerde gözlemleyebilmek, karanlık maddenin nasıl davrandığına dair çok daha geniş bir anlayış oluşturmak için kullanma kapısını açıyor" dedi Julie Kiel Holm.
Araştırmacılar, Euclid Uzay Teleskobu ve Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu gibi gözlemevlerinin soluk galaksiler ve yıldız yapılarının yeni görüntülerini sunmasıyla tespit edilebilir küresel yıldız kümesi yıldız akışı sayısının dramatik şekilde artmasını bekliyor.
Çalışma Hakkında
Çalışma Samanyolu dışında bir küresel yıldız kümesi yıldız akışının ilk tespitini bildiriyor.
Araştırmacılar ayrıca bu akışların kendi galaksimizin ötesindeki galaksilerin karanlık madde halo kütlesini ve karanlık madde yoğunluk profilini sınırlamak için kullanılabileceğini gösteriyor.
Çalışma Nature'da yayımlandı.
Çalışmaya şu yazarlar katkıda bulundu: Julie Kiel Holm, Sarah Pearson, Jacob Nibauer, David J. Sand, Adrian M. Price-Whelan, Tjitske Starkenburg, David Hendel ve Catherine Fielder.
Çalışma Villum Foundation ve Avrupa Araştırma Konseyi tarafından finanse edildi.
