Samanyolu’ndaki Yamukluk Galaktik Bir Çarpışmadan mı?

221

Gökbilimciler yıllardır Samanyolu düzleminin neden yamuk olduğunu düşünüyorlar. ESA’nın yıldız haritalama uydusu Gaia’dan elde edilen veriler, bozulmanın sebebinin, daha küçük bir galaksiyle devam eden ve suya atılan bir taşın yaptığı gibi dalgalanmalar gönderen bir çarpışmadan kaynaklanabileceğini gösteriyor.

Galaksimizin eğilmiş diski
Galaksimiz Samanyolu’nun eğrilmiş diski. Görsel: Stefan Payne-Wardenaar; Magellanic Clouds: Robert Gendler/ESO

1950’lerin sonlarından bu yana, gökbilimciler Samanyolu’nun yüzlerce milyar yıldızının çoğunun bulunduğu diskinin düz değil, bir tarafta yukarı ve diğer tarafta aşağıya doğru eğimli olduğunu biliyorlar. Yıllarca bu çarpıklığa neyin sebep olduğunu tartıştılar. Galaksiler arası manyetik alanın etkisi veya galaksileri kuşatması beklenen büyük miktardaki görünmeyen madde olan karanlık madde halesinin etkileri de dahil olmak üzere çeşitli teoriler öne sürdüler. Böyle bir hale düzensiz bir şekle sahipse, kütle çekim kuvveti ile galaktik diski bükebilirdi.

Galaksimizdeki bir milyardan fazla yıldıza dair eşsiz araştırmasıyla Gaia, bu gizemi çözmenin anahtarı olabilir. İkinci Gaia veri sürümündeki verileri kullanan bir bilim insanları ekibi, daha önceki ipuçlarının da gösterdiği şekilde bu çarpıklığın statik olmadığını, ancak zaman içinde yönünü değiştirdiğini teyit etti. Gökbilimciler, ekseni dönerken bir topacın yalpalamasıyla karşılaştırılabilecek bu olguyu presesyon olarak adlandırıyor.

Dahası, yalpalama hızının beklenenden çok daha hızlı olduğudur, galaksiler arası manyetik alanın ya da karanlık madde halesinin izin vereceğinden daha hızlı. Bu da yamukluğun başka bir şeyden kaynaklanması gerektiğini göstermektedir. Başka bir galaksiyle çarpışma gibi, daha güçlü bir şey.

Samanyolu’nun çarpık galaktik diski bir topaç gibi sallanıyor. Görsel: Stefan Payne-Wardenaar

Nature Astronomi’de yayınlanan makalenin baş yazarı, İtalya, Turin Astrofizik Gözlemevi’nden Eloisa Poggio, “Verileri modellerimizle karşılaştırarak yamulma hızını ölçtük. Elde edilen hıza bağlı olarak, yamulmanın Samanyolu’nun merkezi etrafındaki bir dönüşünü 600 ila 700 milyon yıl içinde tamamlamalı” diyor. “Bu, küresel olmayan halenin etkilerine bakan etkiler gibi diğer modellerden tahminlere dayanan beklediğimiz değerlerden çok daha hızlı.”

Ancak, bozulmanın hızı yıldızların galaktik merkezin yörüngesindeki hızından daha yavaş. Örneğin Güneşimiz, yaklaşık 220 milyon yılda bir dönüşü tamamlıyor.

Bu tür görüler, Gaia misyonunun gökadamızı, Samanyolu’nu 3D olarak haritalamadaki benzeri görülmemiş kabiliyeti sayesinde, gökyüzünde bir milyardan fazla yıldızın konumlarını ve bizden uzaklıklarını doğru tahmin etmesiyle mümkün oldu. Uçan daireye benzeyen teleskop ayrıca, yıldızların gökyüzünde hareket ettikleri hızları da ölçerek, gökbilimcilerin Samanyolu tarihinin filmini milyonlarca yıl içinde ileri geri oynatmasına izin verdi.

Torino Astrofizik Gözlemevi’nden bir araştırmacı astronom ve makalenin ortak yazarı Ronald Drimmel bunu “Bir arabaya sahip olmak ve bu arabanın hızını ve hareket yönünü çok kısa bir süre içinde ölçmeye çalışmak ve sonra bu değerlere dayanarak, arabanın geçmişini ve gelecekteki yörüngesini modellemeye çalışmak gibi,” şeklinde tanımlıyor. “Birçok araç için bu tür ölçümler yaparsak trafik akışını modelleyebiliriz. Benzer şekilde, gökyüzündeki milyonlarca yıldızın görünen hareketlerini ölçerek bozulma hareketi gibi büyük ölçekli süreçleri modelleyebiliriz.”

Galaksimiz Samanyolu'nun yapısı.
Galaksimiz Samanyolu’nun yapısı. Görsel: Stefan Payne-Wardenaar; Ek: NASA/JPL-Caltech; Düzen: ESA

Gökbilimciler, hangi galaksinin dalgalanmaya neden olabileceğini veya çarpışmanın ne zaman başladığını henüz bilmiyorlar. Adaylardan biri, galaksi diskinin içinden geçmişte birkaç kez geçtiğine inanılan Samanyolu’nun etrafında dönen bir cüce galaksi olan Sagittarius. Gökbilimciler Sagittarius’un, zaten devam etmekte olan bir süreçle Samanyolu tarafından yavaş yavaş emileceğini düşünüyorlar.

“Gaia ile, ilk kez, hareketleri o kadar hassas bir şekilde ölçülen, galaksinin büyük ölçekli hareketlerini anlamaya çalışabileceğimiz ve oluşum tarihini modelleyebileceğimiz çok büyük sayıda yıldız hakkında büyük miktarda veriye sahibiz.” diyor ESA Gaia proje bilim adamı yardımcısı Jos de Bruijne. “Bu eşsiz bir şey. Bu gerçekten Gaia devrimi.”

Eğiklik ve bu eğikliğin galaktik ölçekteki presesyonu aynı şekilde etkileyici de olsa bilim insanları gezegenimiz üzerinde fark edilir bir etkisinin olmayacağından emin.

Eloisa, “Güneş, bozulma genliğinin çok küçük olduğu galaktik merkezden 26.000 ışıkyılı uzaklıkta. Ölçümlerimiz, galaktik merkezinden 52.000 ışıkyılı kadar uzağa, çoğunlukla galaktik diskin dış kısımlarına odaklanmakta,” diyor.

Gaia daha önce yakın geçmişte ve uzak geçmişte Samanyolu ile diğer galaksiler arasındaki çarpışma kanıtlarını ortaya çıkardı; ki bu etkiler olay gerçekleştikten milyarlarca yıl sonra bile, büyük yıldız gruplarının hareketinde gözlemlenebiliyor.

Bu arada, şu anda görevinin altıncı yılında olan uydu gökyüzünü taramaya devam ederken, Avrupa çapında bir konsorsiyum Dünya’ya akan verileri işlemek ve analiz etmekle meşgul. Dünyadaki gökbilimciler ev dediğimiz galaksinin diğer gizemleriyle başa çıkmak için, 2020’nin ilerleyen tarihlerinde ve 2021’in ikinci yarısında olmak üzere planlanan diğer iki Gaia veri sürümlerini dört gözle bekliyorlar.