Samanyolu 10 Milyar Yıl Önce Ters Döndü: Durham Üniversitesi’nden Galaksinin Yavaş Dönen Yıldız Halesini Açıklayan Çarpıcı Kanıt

Kanıt: Galaksiyi Yeniden Yönlendiren Kafa Kafaya Çarpışma

Araştırma, Samanyolu'nun yavaş dönen yıldız halesinin kökeninin yaklaşık 10 milyar yıl önce yaşanan felaket bir olaya dayandığını ortaya koyuyor. O zamanlar, Gaia-Enceladus-Sausage (bazen "Gaia Sosisi" olarak da anılır) adlı bir cüce galaksi, henüz genç olan Samanyolu'muza doğrudan çarptı. Çarpışma, nazik bir sıyırma değil, şiddetli ve kafa kafaya bir darbeydi .

Bu çarpışmanın sonuçlarını anlamak için, gökbilimci Kirill Batrakov liderliğindeki Durham ekibi, Auriga projesini kullanarak bir dizi süper bilgisayar simülasyonu çalıştırdı. Auriga, Samanyolu benzeri galaksilerin milyarlarca yıl boyunca oluşumunu izleyen yüksek çözünürlüklü bir model setidir .

Simülasyonlar, bu tür kafa kafaya çarpışmaların dramatik bir "disk dönüşüne" (disc flip) yol açabileceğini gösterdi. Samanyolu'nun tüm yıldız diski—Dünya'dan bir ışık şeridi olarak gördüğümüz, parlak, dönen yıldız ve gaz düzlemi—orijinal düzlemine göre 90 dereceden fazla şiddetli bir şekilde yeniden yönlendirildi. Bu dönüş anlık değil, milyarlarca yıl süren kademeli bir devrilme hareketiydi .

Yıldız Halesi Gizemi Çözülüyor

Bu antik dönüş, yıldız halesinin anormal derecede yavaş dönüşü için net bir açıklama sağlıyor. Devasa disk dönerken ve bükülürken, galaksiyi saran çok daha büyük, sabit ve kabaca küresel olan karanlık madde halesine sürtündü. Karanlık madde halesi orijinal yöneliminde sabit kalırken, bu sürtünme yıldız halesindeki yıldızlardan açısal momentumu transfer etti .

Parçalanan uydu galaksilerden çekilmiş antik yıldızlardan oluşan yıldız halesi, bu etkileşimin bir "hafızasını" taşıdı. Karanlık madde iskeletine karşı bükülüp zorlandığı için, şimdi diskin kendisinden çok daha yavaş dönüyor ve galaktik astronomide uzun süredir devam eden bir bilmeceyi çözüyor .

Batrakov, ScienceAlert'e yaptığı açıklamada, "Proje, yıldız halesinin dönüş hızını araştırmak olarak başladı," dedi ve simülasyonların, erken dönemde büyük birleşmeler yaşayan galaksiler ile sonunda yavaş dönen yıldız halelerine sahip olanlar arasında doğrudan bir bağlantı olduğunu ortaya koyduğunu belirtti .

Güneş Sistemi ve Güneş'in Rotası İçin Anlamı

Kendi Güneş Sistemimiz için çıkarımlar büyüleyici ancak endişe verici değil. Araştırma, Güneş'in—ve tüm Güneş Sistemi'nin—başlangıçta galakside farklı bir yörünge düzleminde hareket ettiğini gösteriyor. Disk dönüşü o kadar kapsamlıydı ki, galaksideki yıldızların çoğunun yörüngesini yeniden belirledi .

Ancak endişelenmeye gerek yok. Çarpışma ve ardından gelen yeniden yönlenme, Güneş ve Dünya oluşmadan yaklaşık 5 ila 6 milyar yıl önce gerçekleşti. Olay, Güneş Sistemimiz henüz var olmadığı için onu istikrarsızlaştırmadı. Bulgular sadece, Güneş'in galaktik merkez etrafındaki mevcut yörüngesinin, dönüş hiç yaşanmamış olsaydı takip edeceği yörüngeyle aynı olmadığı anlamına geliyor .

Karanlık Madde İçin Yeni Bir Araştırma Yöntemi

Bu çalışmanın belki de en önemli etkisi, karanlık madde hakkında ortaya koyduklarıdır. Işıldayan yıldız diski dramatik bir şekilde dönerken, Samanyolu'nu çevreleyen çok daha büyük karanlık madde halesi, orijinal yöneliminde sabit kaldı. Görünür galaksinin tüm yeniden yönlenmesi, bu sabit, görünmez iskeletin içinde gerçekleşti .

Yıldız halesinin yavaş dönüşü, diskin karanlık madde halesine karşı uyguladığı kütleçekimsel torkun doğrudan bir işareti olarak yorumlanıyor. Bu, gökbilimcilere karanlık maddenin şeklini, kararlılığını ve dağılımını incelemek için yeni bir yöntem sunuyor. Karanlık madde, ışık yaymayan, soğurmayan veya yansıtmayan, sadece kütleçekimsel etkisiyle incelenebilen bir maddedir .

Bu bulgu, Samanyolu'nun eğik yıldız halesini karanlık madde halesi geometrisinin bir probu olarak gören diğer güncel araştırmalarla da uyumludur . Gökbilimciler, yıldız halesinin ne kadar "eğik" ve yavaş olduğunu tam olarak ölçerek, aksi takdirde görünmez kalacak olan karanlık madde dağılımının özellikleri hakkında çıkarımlarda bulunabilirler .

Daha Geniş Resim

Bu yeni araştırma, Samanyolu'nun 13,6 milyar yıllık tarihinin, sarmal kollarından birindeki sakin bakış açımızdan göründüğünden çok daha çalkantılı olduğuna dair büyüyen kanıt yığınına katkıda bulunuyor. Daha önce galaktik şişkinlik ve iç haleye yıldız ve enkaz kattığı bilinen Gaia-Enceladus-Sausage çarpışması, şimdi galaksiyi tanımlayan, dönüştürücü bir olay olarak görünüyor .

Kısacası, Durham ekibinin çalışması, Samanyolu'nun dev antik yıldız halesinin neden bu kadar yavaş döndüğüne dair şu ana kadarki en ikna edici açıklamayı sunuyor. Suçlu, yavaş ve kademeli bir süreç değil, galaksinin erken ergenlik döneminde yaşanan şiddetli ve dönüştürücü bir olaydı—galaktik evimizin yüzünü sonsuza dek değiştiren kozmik bir çarpışma.