Samanyolu’nun ötesindeki yıldız akışı, karanlık maddeyi haritalamak için yeni bir araç sunuyor

Yukarıdaki görüntüde galaksi boyunca uzanan soluk bir yıldız izi görülebiliyor. Küresel küme yıldız akışları olarak bilinen bu yapılar, dinamik geçmişlerinin kaydını tutan ve galaksilerin evrimi ve karanlık maddenin doğası hakkında benzersiz bilgiler sağlayabilen tutarlı yıldız yapılarıdır.

Küresel küme yıldız akışları, gökbilimcilere normalde görülemeyen karanlık maddenin haritasını çıkarmak ve onun nasıl davrandığını incelemek için eşsiz bir fırsat sunuyor. Uzun yıllar boyunca son derece sönük oldukları için gözlemlenmeleri zor olmuştur. Bununla birlikte, büyük astronomik veri kümelerindeki ilerlemeler ve karmaşık analiz teknikleri, son zamanlarda yıldız akışlarını galaktik astronomide en umut verici araçlardan biri haline getirdi.

Şimdi, Ph.D. Niels Bohr Enstitüsü’nden öğrenci Julie Kiel Holm ve DTU Space’ten doçent Sarah Pearson, uluslararası bir araştırma ekibiyle birlikte daha önce görülmemiş bir keşifte bulundu. Bulguları yakın zamanda yayınlandı Doğa.

Julie Kiel Holm, “Başka bir galakside küresel küme yıldız akışı keşfettik. Bu, kendi galaksimiz Samanyolu’nun dışında böyle bir akışın ilk kez gözlemlenmesi, bu da keşfi özellikle heyecan verici kılıyor” diyor.

Küresel küme yıldız akışlarının Samanyolu’nun ötesinde tespit edilmesi son derece zordur çünkü sinyalleri çok zayıftır. Bu durumda akış, çok az ışık yayan bir gökada sınıfı olan ultra yaygın bir gökadada tanımlandı.

Keşfi bu kadar dikkat çekici kılan da tam olarak bu iki faktörün birleşimidir.

Niels Bohr Enstitüsü’nde çalıştığı süre boyunca keşfe katkıda bulunan ortak yazar Sarah Pearson, “Bu tamamen yeni olasılıkların önünü açıyor. Artık yalnızca diğer galaksilerdeki küresel küme yıldız akışlarını aramakla kalmıyoruz, aynı zamanda uzun vadede daha ultra-yaygın galaksilerin karanlık madde içeriğini de ölçebiliyoruz” diyor.

Karanlık maddeyi haritalamak için yeni bir araç

Keşfin önemi yalnızca tespitin kendisinde yatmıyor. Araştırmacılar ayrıca ilk kez küresel küme yıldız akışlarının Samanyolu’nun ötesindeki galaksilerdeki karanlık maddeyi ölçmek için bir araç olarak kullanılabileceğini gösteriyor. Bu önemlidir çünkü karanlık madde evrendeki kütlenin çoğunu oluşturur, ancak doğası hala bilinmemektedir.

Holm, “Samanyolu çalışmalarından elde edilen köklü bir aracın, karanlık maddenin dağılımını ölçmenin geleneksel olarak çok zor olduğu diğer galaksileri anlamak için kullanılabileceğini gösteriyoruz” diyor.

Araştırmacılar ultra yaygın gökada UGC9050-Dw1’i incelediler ve kütlesinin nasıl dağıldığına ve ne kadar kütle içerdiğine dair yeni tahminler sundular. Analizleri, ultra-yaygın galaksilerden beklendiği gibi galaksinin büyük miktarlarda karanlık madde içerdiğini gösteriyor.

Holm, “Sonuçlarımız daha önceki çalışmalarla ve bu ultra-yaygın galaksideki karanlık madde hakkında gösterdikleriyle tutarlı. Bunu tamamen yeni bir araçla ölçüyoruz ve bu yöntemin kendi galaksimizin ötesinde de işe yaradığını gösteriyoruz” diyor.

Tek bir keşif evreni açıklamaya yardımcı olabilir

Her ne kadar çalışma tek bir galaksiye odaklansa da, bunun daha geniş önemi, karanlık maddenin kendisini daha derinlemesine anlama olasılığında yatmaktadır. Araştırmacılar, Samanyolu’nun ötesinde pratik bir araç olarak küresel küme yıldız akışlarını oluşturarak, sonunda çok çeşitli galaksi türlerindeki karanlık maddenin haritasını çıkarabilirler.

Holm, “Daha önce küresel küme yıldız akışlarından karanlık maddeye dair elde edebildiğimiz içgörüler tek bir galaksiyle, yani bizim galaksimizle sınırlıydı. Bu akışları tamamen farklı türdeki galaksilerde gözlemleyebilmek, onları karanlık maddenin nasıl davrandığına dair çok daha geniş bir anlayış oluşturmak için kullanmanın kapısını açıyor” diyor.

Araştırmacılar, Euclid Uzay Teleskobu ve Nancy Grace Roma Uzay Teleskobu gibi yeni ve yakında kurulacak tesislerle, gözlemlenebilir küresel küme yıldız akışlarının sayısının önemli ölçüde artmasını bekliyor.

Aşağıdaki yazarlar çalışmaya katkıda bulunmuştur: Holm, Pearson, Jacob Nibauer, David J. Sand, Adrian M. Price-Whelan, Tjitske Starkenburg, David Hendel ve Catherine Fielder.