Samanyolu’muz  Düşünülenden Daha Dağınık Olabilir

Yeni Araştırmalar, Samanyolu’nun Dış Kısmının Bir Bölümünün Daha Önce Düşünülenden Daha Dağınık ve Daha Az Organize Olduğunu Gösteriyor

Açık bir havada kırsal bir yerde gece dışarı çıktığınızda, yukarı bakabilir ve gökyüzünü boydan boya geçen pus gibi bir bulutsu görebilirsiniz. Bu bulutsu, içinde bulunduğumuz için kenarda gördüğümüz Samanyolu galaksimizdir. Işıktan daha hızlı seyahat edebilseydik ve galaksimizin düzleminin üzerine tırmanabilseydik, çekirdeği saran sarmal kolları olan düz bir disk görürdük. Ama bu sarmal kollar tam olarak nasıl bir şekle sahip olacaktı? Buraya kuşbakışı bakmadan sıkışıp kaldığımızdan galaksinin şeklini ölçmek için başka yöntemler uygulamamız gerekiyor.

Gökbilimciler, Dünya’nın konumundan dışarı doğru hareket ederek, Kahraman kolu olarak bilinen komşu sarmal kolun bir modelini oluşturdular. Önceki çalışmalar, Perseus kolunun dar ve belirgin bir şekle sahip olduğunu öne sürüyordu. Ancak yeni araştırmalar, Perseus kolunun en azından bir bölümünün, iyi tanımlanmış herhangi bir yapı gibi olmayıp yanıltıcı olabileceğini gösteriyor. İllüzyon, ilk olarak 1971’de W. Burton tarafından tahmin edilen karmaşıklıkların bir sonucudur.

Samanyolu’muzun, soğan gibi bir merkezi şişkinliğe ve ince, düz bir yıldız diskine sahip, kızarmış yumurtaya benzeyen bir sarmal gökada olduğu uzun zamandır bilinmektedir. Onlarca yıldır gökbilimciler Samanyolu’nun diskini ve onunla bağlantılı sarmal kollarını haritalamak için çalıştılar. Eskilerin dediği gibi, ağaçlardan ormanı göremezsiniz ve eğer ormanın ortasındaysanız, kuşbakışı bakmadan ormanı nasıl haritalayabilirsiniz?

Önceki çalışmalar, Samanyolu’nun uzun, dar, iyi tanımlanmış sarmal kolları olan “büyük tasarım” olduğunu öne sürmüştü. Bununla birlikte, yeni araştırmalar, Samanyolu’nun dış kısmının (Güneş’in bulunduğu yerin ötesinde) en az bir bölümünün çok daha dağınık ve kaotik olduğunu gösteriyor.

Baltimore, Maryland’deki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden (STScI) Josh Peek, “Uzun süredir, ölçümler ve çıkarımların bir kombinasyonuna dayalı olarak, galaksinin bir resmi zihnimizdeydi” diyor ve  “Bu çalışma, bu resmi sorguluyor. Bağlantı kurduğumuz parçaların gerçekten bağlantılı olduğuna dair kanıt görmüyoruz.” diye ekliyor.

Mesafeler Anahtardır

Galaksimizin haritasını çıkarırken en büyük zorluk, herhangi bir yıldıza, yıldız kümesine veya gaz kümesine olan mesafeyi bulmaktır. Altın standart , bazıları yüksek kütleli yıldız oluşum bölgelerinde bulunan, maser adı verilen doğal olarak oluşan radyo kaynaklarının paralaks ( uzaydaki gökcisimlerinin Dünya’dan uzaklıklarını belirlemek için kullanılan matematiksel bir yöntemdir.) ölçümlerini kullanmaktır. Ancak, bu teknik kaçınılmaz olarak boşluklar bırakmaktadır.

Bu boşlukları doldurmak için gökbilimciler, yıldız oluşturan bölgeleri incelemekten gaz bulutlarına ve daha spesifik olarak bu gaz bulutlarının hareketlerine bakarlar. İdeal bir durumda, bir gaz bulutu için ölçtüğümüz görüş hattı  hareketi, Samanyolu’nun genel dönüşü nedeniyle uzaklığıyla doğrudan ilişkilidir. Sonuç olarak, gaz hızlarını ölçerek mesafeleri ve dolayısıyla galaksinin temel yapısını belirleyebiliriz.

O zaman soru şu olur, peki ya ideal olmayan bir durum? Herhangi bir gaz bulutunun hareketine galaktik merkez etrafındaki dönüşü hakim olsa da, şüphesiz bazı ek, daha rastgele hareketleri de vardır. Bu ekstra hareketler haritalarımızı bozabilir mi?

Tıknaz ve Topaklı 

Bu soruyu araştırmak için Peek ve meslektaşları gazı değil tozu incelediler. Genel olarak galaksimizde gaz ve toz yakından ilişkilidir, bu nedenle birinin haritasını çıkarabiliyorsanız diğerinin de haritasını çıkarmış olursunuz.

Gökyüzüne yayılmış büyük yıldız topluluklarının renkleri incelenerek 3 boyutlu toz haritaları oluşturulabilir. Yıldız ile teleskopumuz arasında ne kadar çok toz varsa, yıldız doğal rengine göre o kadar kırmızı görünecektir.

Peek ve ekibi, Samanyolu diskinde Güneşimizin ötesinde, Kahraman sarmal kolu olarak bilinen bir uzay bölgesini inceledi. Tozun kızarmasıyla ölçülen mesafeleri hız ilişkisiyle belirlenen mesafelerle karşılaştırdılar. Bulutların birçoğunun aslında Kahraman kolunun mesafesinde olmadığını, bunun yerine 10.000 ışık yılı kadar bir mesafe boyunca uzandığını buldular.

“Sonuçta en azından galaksinin bu bölümünde uzun, ince sarmal kollarımız yok. Hiçbir şeye benzemeyen parçalar ve topaklar var,” diye açıkladı Peek. “Samanyolu’nun dış diskinin daha kısa, kesilmiş kol parçalarıyla yakındaki galaksi Messier 83’e benziyor olması iyi bir ihtimal.”

Haritamızı Gözden Geçirmek

Bu son araştırma Samanyolu’nun dışına odaklanırken, Peek’in STScI ekibinin bir üyesi olan Hubble Üyesi Catherine Zucker, bu çalışmayı Samanyolu’nun iç kısmına genişletmeyi planlıyor. Güneş’in yörüngesinin iç bölgesi, yıldızları en aktif şekilde oluşturan sarmal kolların bulunduğu yerdir.

Zucker, yaklaşık 1 ila 2 milyar yıldızın kızarmasını ölçmek için mevcut büyük ölçekli kızılötesi araştırmaları kullanarak 3 boyutlu toz haritaları oluşturmayı planlıyor. Gökbilimciler, bu yeni toz haritalarını mevcut gaz hızı araştırmalarıyla ilişkilendirerek, Samanyolu’nun iç haritasını dış gökada ile yaptıkları kadar hassaslaştırabilirler.

“Önceki 3D toz haritalama çabaları büyük ölçüde insan gözünün görebildiği dalga boylarındaki verilere dayanıyordu.  Hiç kimse bir 3D toz haritası oluşturmak için derin kızılötesi verileri kullanmadı” diyor Zucker ve ekliyor. “Perseus kolu gibi bu bölgenin daha kaotik ve daha az iyi tanımlanmış olduğunu görebiliriz.”

Yakında faaliyete geçecek olan  Nancy Grace Roma Uzay Teleskobu ve Vera Rubin Gözlemevi’nden daha da fazla bilgi gelebilir. Roma Uzay Teleskobu, birkaç yüz saat içinde tüm galaktik düzlemin haritasını çıkarma yeteneğine sahip olacak. Ayrıca, kızılötesi ölçümleri tozu kesecektir.

 Rubin, çeşitli optik dalga boylarında soluk nesneler üzerinde derin gözlemler yapabilecek. Roma’nın gökyüzünün kızılötesi görüntüsünü Rubin’in derin, çok dalga boylu optik verileriyle birleştirerek, sonunda kendi kozmik “ormanımızın” haritasını çıkarabiliriz.

İlhan Vardar

Kaynak : Nasa, STScI  Sürüm Kimliği: 2021-061