Kışkırtıcı Kanıt: Güneşe En Yakın Yıldız Kümesi Yok Ediliyor mu?
ESA‘nın Gaia yıldız haritalama uydusundan elde edilen veriler, Güneş’e en yakın yıldız kümesinin galaksimizdeki büyük ama görünmeyen bir yapının yerçekimi etkisiyle bozulduğuna dair çekici kanıtlar ortaya çıkardı.
Doğruysa, bu şüpheli bir ‘karanlık madde alt haleleri’ popülasyonu için kanıt sağlayabilir. Bu görünmez parçacık bulutlarının, oluşumundan kalma kalıntılar olduğu düşünülmektedir. Samanyoluve şimdi galaksinin her tarafına yayılmış durumdalar, çok yakın sürüklenen herhangi bir şey üzerinde fark edilebilir bir yerçekimi etkisi uygulayan görünmez bir alt yapı oluşturuyorlar.
ESA Araştırma Görevlisi Tereza Jerabkova ve ESA ve Avrupa Güney Gözlemevi’nden meslektaşları bu keşfi, yakındaki bir yıldız kümesinin galaksimizdeki yıldızların genel arka planıyla nasıl birleştiğini incelerken yaptılar. Bu keşif, Gaia’nın Erken Üçüncü Veri Yayınına (EDR3) ve ikinci sürüm.
Ekip, Güneş’e en yakın yıldız kümesi olduğu için Hyades’i hedef olarak seçti. Sadece 153 ışıkyılı uzaklıkta yer alır ve Boğa takımyıldızındaki boğanın başını işaretleyen parlak yıldızların göze çarpan bir ‘V’ şekli olarak hem kuzey hem de güney yarım kürelerdeki gökyüzü gözlemcileri tarafından kolayca görülebilir. Teleskoplar, kolayca görülebilen parlak yıldızların ötesinde, yaklaşık 60 ışıkyılı genişliğindeki küresel bir uzay bölgesinde bulunan yüz kadar soluk yıldızları ortaya çıkarır.
Bir yıldız kümesi doğal olarak yıldızları kaybedecek çünkü bu yıldızlar küme içinde hareket ettikçe kütleçekimsel olarak birbirlerini çekerler. Bu sürekli çekilme, yıldızların hızlarını hafifçe değiştirerek bazılarını kümenin kenarlarına doğru hareket ettirir. Oradan, galaksinin çekim kuvveti ile yıldızlar, iki uzun kuyruk oluşturarak süpürülür.
Kuyruklardan biri yıldız kümesini izler, diğeri önünden dışarı çıkar. Gelgit kuyrukları olarak bilinirler ve çarpışan galaksilerde geniş çapta çalışılmışlardır, ancak yakın zamana kadar hiç kimse onları yakındaki bir açık yıldız kümesinden görmemişti.
Gelgit kuyruklarını tespit etmenin anahtarı, gökyüzündeki hangi yıldızların yıldız kümesine benzer şekilde hareket ettiğini tespit etmektir. Gaia bunu kolaylaştırıyor çünkü galaksimizdeki bir milyardan fazla yıldızın mesafesini ve hareketini kesin olarak ölçüyor. Tereza, “Bunlar, Samanyolu’ndaki yıldız kümelerinden gelen gelgit kuyruklarını aramamız gereken en önemli iki nicelik,” diyor.
Diğer ekiplerin önceki girişimleri, yalnızca sınırlı bir başarı ile karşılaştı çünkü araştırmacılar, yalnızca yıldız kümesinin hareketiyle yakından eşleşen yıldızları aradılar. Bu, 600-700 milyon yıllık tarihinde daha önce ayrılan ve bu nedenle şu anda farklı yörüngelerde seyahat eden üyeleri hariç tuttu.
Aranacak yörünge aralığını anlamak için Tereza, uzayda yüz milyonlarca yıl boyunca kümede kaçan yıldızların hissedebileceği çeşitli karışıklıkları simüle edecek bir bilgisayar modeli geliştirdi. Bu kodu çalıştırdıktan ve ardından simülasyonları gerçek verilerle karşılaştırdıktan sonra Hyades gelgit kuyruklarının gerçek boyutu ortaya çıktı. Tereza ve meslektaşları, Gaia verilerinde binlerce eski üye buldu. Bu yıldızlar şimdi galakside iki devasa gelgit kuyruğu halinde binlerce ışıkyılı boyunca uzanıyor.
Ancak asıl sürpriz, takip eden gelgit kuyruğunun eksik yıldızlar gibi görünmesiydi. Bu, yıldız kümesinin nazikçe ‘çözülmesinden’ çok daha acımasız bir şeyin gerçekleştiğini gösterir.
Simülasyonları tekrar çalıştıran Tereza, bu kuyruk yaklaşık 10 milyon güneş kütlesi içeren bir madde bulutu ile çarpışırsa verilerin yeniden üretilebileceğini gösterdi. “Bu gerçekten büyük yığınla yakın bir etkileşim olmalı ve Hyades paramparça oldu” diyor.
Ama bu yığın ne olabilir? Yakınlarda bu kadar büyük bir gaz bulutu veya yıldız kümesi gözlemlenmiyor. Gelecekte hedeflenen aramalarda bile görünür bir yapı tespit edilmezse, Tereza nesnenin bir karanlık madde alt halesi olabileceğini öne sürüyor. Bunlar, oluşumu sırasında galaksiyi şekillendirmeye yardımcı olduğu düşünülen, doğal olarak oluşan karanlık madde kümeleridir. Bu yeni çalışma, Gaia’nın gökbilimcilerin galaksinin bu görünmez karanlık madde çerçevesinin haritasını çıkarmasına nasıl yardımcı olduğunu gösteriyor.
Gaia ile Samanyolu’na bakışımız tamamen değişti. Ve bu keşiflerle, Samanyolu’nun alt yapılarının haritasını her zamankinden çok daha iyi bir şekilde çıkarabileceğiz, ”diyor Tereza. Ve Hyades ile tekniği kanıtladıktan sonra, Tereza ve meslektaşları şimdi daha uzaktaki diğer yıldız kümelerinden gelgit kuyruklarını arayarak çalışmayı genişletiyorlar.
Referans: Tereza Jerabkova, Henri MJ Boffin, Giacomo Beccari, Guido de Marchi, Jos HJ de Bruijne ve Timo Prusti tarafından “Hyades yıldız kümesinin 800 adet uzun gelgit kuyrukları: Açık bir yıldız kümesinden aday episiklik aşırı yoğunluğun olası keşfi”, 24 Mart 2021, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202039949