Samanyolu Galaksisi: Evrende ki "Küçük" kozmik mahallemiz hakkında gerçekler
YAZAN : Tereza Pultarova
Nola Taylor Tillman'dan Daisy Dobrijeviç Katkıları ile yazıldı
Samanyolu araştırmasının altın çağında yaşıyoruz.
Galaksimize neden Samanyolu deniyor?
Samanyolu, evren boyunca uzanan büyük döner kolları olan yaklaşık 13,6 milyar yaşında bir çubuklu sarmal gökadadır. Las Cumbres Gözlemevi'ne göre diski yaklaşık 100.000 ışıkyılı ve sadece 1000 ışıkyılı kalınlığında .
Tıpkı Dünya'nın güneşin etrafında dönmesi gibi , güneş sistemi de Samanyolu'nun merkezi etrafında döner. İlginç Mühendislik'e göre, yaklaşık 515.000 mil (828.000 km / saat) hızlarda uzayda hızla ilerlememize rağmen, güneş sistemimizin tek bir devrimi tamamlaması yaklaşık 250 milyon yıl alıyor . Gezegenimiz en son bu konumdayken, dinozorlar yeni ortaya çıkıyordu ve memeliler henüz evrimleşmemişti.
Samanyolu'nun merkezi bir şehir olsaydı, şehir merkezinden yaklaşık 25.000 ila 30.000 ışıkyılı uzaklıkta bir banliyöde yaşıyor olurduk. Varoşlarda yaşam güzel, kendimizi daha küçük mahallelerden birinde, daha büyük Kahraman ve Karina-Yay kolları arasında sıkıştırılmış Orion-Cygnus Kolunda yuvalanmış buluyoruz. Şehir merkezine doğru içeri doğru seyahat edecek olsaydık, Scutum-Centaurus ve Norma kollarını bulurduk.
Açık bir gecede, ışık kirliliğinin olmadığı bir gecede, galaktik şehrin parlak ışıklarının gece gökyüzünde uçuştuğunu görebiliriz. Evrene açılan penceremiz, bu süt beyazı yıldız, toz ve gaz grubu, galaksimizin adını aldığı yerdir.
Samanyolu'nun tam kalbinde, Sagittarius A* adlı süper kütleli bir kara delik yatıyor . Güneşin kütlesinin yaklaşık 4 milyon katı olan bu canavar, kendisine çok yaklaşan her şeyi tüketir ve bir deve dönüşmesini sağlayan bol miktarda yıldız malzemesi kaynağına boğulur. Galaksimizin merkezindeki bu açgözlülüğü doğrudan göremesek de, bilim adamları yakındaki madde üzerindeki etkisini araştırarak varlığını önerebilirler.
GALAKSİMİZE NEDEN SAMANYOLU DENİYOR?
Amerikan Doğa Tarihi Müzesi'ne (AMNH) göre , galaktik evimiz, gece gökyüzünde uzanırken görünen süt beyazı görünümünden dolayı - MİLKYWAY- Samanyolu olarak adlandırılıyor. Yunan mitolojisinde bu sütlü bant, tanrıça Hera'nın gökyüzüne süt püskürtmesi MİTİYLE ortaya çıktı.
Dünya çapında, Samanyolu farklı isimlerle bilinir, örneğin Çin'de buna "Gümüş Nehir" denir ve Güney Afrika'daki Kalahari Çölü'nde "Gecenin Omurgası" olarak adlandırılır.
1920'DEKİ BÜYÜK TARTIŞMA
Göreceli olarak yakın zamana kadar gökbilimciler gökyüzündeki tüm yıldızların galaksimize ait olduğuna inansa da, Samanyolu hakkındaki bilgi zenginliğimizi sürekli olarak geliştiriyoruz.
Ulusal Bilimler Akademisi'ne göre 1920'deki "Büyük Tartışma", gökbilimciler Herber Curtis ve Harlow Shapley'in evrenin ölçeğini ve "ada evrenleri" (galaksiler) olasılığını tartıştığını gördü.. Tartışmanın bir tarafında Shapley, Samanyolu'nun önceki tahminlerden çok daha büyük olduğuna ve merkezde olmadığımıza inanıyordu. Ayrıca Andromeda gibi "sarmal bulutsuların" Samanyolu'nun bir parçası olduğunu iddia etti. Tartışmanın diğer tarafında, Curtis Shapley'nin çok daha büyük bir Samanyolu iddiasına itiraz etmedi, ancak Samanyolu'nun sınırlarının ötesinde uzanan Andromeda gibi büyük ada evrenleri (galaksiler) olduğunu savundu. Anlaşmazlık, Edwin Hubble'ın Cepheid değişken yıldızlarının ölçümleri, Andromeda'nın Samanyolu'nun çok dışında yer aldığını kanıtladığında çözüldü. Modern tahminler, en yakın galaksi komşumuz olan Andromeda galaksisinin 2,5 milyon ışıkyılı uzaklıkta olduğunu gösteriyor.
Artık Samanyolu'nun, Andromeda, Triangulum ve Aslan I dahil olmak üzere birkaç tanesini saymak gerekirse 30'dan fazla gökadadan oluşan Yerel gökadalar Grubu'nda bulunduğunu biliyoruz. Görünüşe göre komşularınızın kim olduğunu bilmek oldukça iyi, çünkü düşündüğünüzden daha yakın olabilirler. Samanyolu şu anda 250.000 mil (400.000 km / s) hızla Andromeda'ya doğru ilerliyor. Henüz endişelenmeye gerek olmasa da, kozmik boyutlardaki bu çöküşün 4 milyar yıl dan daha az sürmesi beklenmiyor.
SAMANYOLU KISA BİLGİLER
– Gökada türü: Çubuklu sarmal
– Yaş: 13,6 milyar yıl (ve artmaya devam ediyor)
– Boyut: 100.000 ışıkyılı genişlik
– Yıldız sayısı: yaklaşık 200 milyar
– Dönme süresi: 250 milyon yıl
Samanyolu'nu incelemek eskiden çok zordu. Gökbilimciler bazen, ortasında kaybolan bir ormanın büyüklüğünü ve yapısını tanımlama çabasını karşılaştırırlar. Dünyadaki konumumuzdan, sadece bir genel bakışa sahip değiliz. Ancak 1990'lardan bu yana başlatılan iki çığır açan uzay teleskopu, Samanyolu araştırmasının altın çağını başlatmaya yardımcı oldu. Özellikle Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) Gaia misyonunun 2013'teki lansmanından bu yana büyük adımlar atıldı .
Teleskoplar, gökbilimcilerin, galaksilere baktıklarını bilmeden önce, en yakın gökadalardan bazılarının temel şeklini ve yapısını ayırt etmelerini sağladı. Ancak kendi galaktik evimizin şeklini ve yapısını yeniden inşa etmek yavaş ve sıkıcıydı. Süreç, yıldız katalogları oluşturmayı, gökyüzündeki konumlarını çizmeyi ve Dünya'dan ne kadar uzakta olduklarını belirlemeyi içeriyordu.
Bazen galaktik sistemin ustası olarak adlandırılan Hollandalı astronom Jan Oort, Samanyolu'nun hareketsiz olmadığını, döndüğünü ilk fark eden kişiydi ve çeşitli mesafelerdeki yıldızların galaktik merkezin etrafındaki yörünge hızlarını hesapladı. Aynı zamanda güneşimizin uçsuz bucaksız galaksideki konumunu belirleyen Oort'tu. ( Güneşten uzakta trilyonlarca kuyruklu yıldız deposu olan Oort Bulutu , onun adını almıştır.)
Gece gökyüzünün önünde siluetlenen adamlar
Samanyolu'nun büyüleyici parlayan grubu, insanoğlunun çağlar boyunca yıldız çarpmasına neden oldu.(İmaj kredisi: Pexels'ten Kendall Hoopes'un fotoğrafı)
Yavaş yavaş, oldukça sıradan görünen bir sarmal gökadanın karmaşık bir resmi ortaya çıktı .
Samanyolu'nun merkezinde Sagittarius A* adlı süper kütleli bir kara delik bulunur . 1974 yılında keşfedilen dört milyon güneş kütlesine eşit kütleye sahip kara delik , Yay takımyıldızına yakın radyo teleskoplarıyla gökyüzünde gözlemlenebiliyor.
Galaksideki diğer her şey, hiçliğe giden bu güçlü geçidin etrafında döner. Yakın çevresinde, galaktik çıkıntı adı verilen sıkı bir şekilde paketlenmiş toz, gaz ve yıldız bölgesi bulunur. ESA'ya göre Samanyolu örneğinde, bu şişkinlik yer fıstığı şeklinde ve 10.000 ışıkyılı genişliğinde . Çoğunluğu galaksinin evriminin ilk aşamalarında oluşan eski kırmızı devler olan 10 milyar yıldız (Samanyolu'nun toplam 200 milyarı dışında) barındırır.
Galaktik diskin üstünden görüldüğü gibi Samanyolu galaksisinin yapısı.
Galaktik diskin üstünden görüldüğü gibi Samanyolu galaksisinin yapısı.(İmaj kredisi: NASA/Adler/U. Chicago/Wesleyan/JPL-Caltech)
Çıkıntının ötesinde galaktik disk uzanır . Bu özellik 100.000 ışıkyılı genişliğinde ve 1.000 ışıkyılı kalınlığındadır ve güneşimiz de dahil olmak üzere galaksinin yıldızlarının çoğuna ev sahipliği yapar. Diskteki yıldızlar, yıldız tozu ve gaz bulutlarında dağılır. Geceleri gökyüzüne baktığımızda, nefesimizi kesen, galaktik merkeze doğru uzanan bu diskin kenardan görüntüsüdür.
Disk yörüngesindeki yıldızlar, galaktik merkezin etrafında dönerek, galaktik çıkıntıdan kollar gibi çıkıyormuş gibi görünen dönen akışlar oluşturur. Sarmal kolların yaratılmasını sağlayan mekanizmalara ilişkin araştırmalar henüz emekleme aşamasındadır, ancak son çalışmalar bu kolların 100 milyon yıla kadar (galaksinin 13 milyar yıllık evriminden) nispeten kısa sürelerde oluştuğunu ve dağıldığını göstermektedir.
Bu kolların içinde yıldızlar, toz ve gaz, galaktik diskin daha gevşek dolu alanlarına göre daha sıkı bir şekilde paketlenir ve bu artan yoğunluk, daha yoğun yıldız oluşumunu tetikler. Sonuç olarak, galaktik diskteki yıldızlar, çıkıntıdakilerden çok daha genç olma eğilimindedir.
Federal Üniversite'den Denilso Camargo, "Spiral kollar trafik sıkışıklığı gibidir, çünkü gaz ve yıldızlar kollarda bir araya gelip daha yavaş hareket eder. Malzeme yoğun sarmal kollardan geçerken sıkıştırılır ve bu daha fazla yıldız oluşumunu tetikler." Brezilya'daki Rio Grande do Sul'dan yapılan açıklamada .
Ulusal Bilim Vakfı'na (NSF) göre Samanyolu'nun şu anda dört sarmal kolu var . İki ana kol vardır - Perseus ve Scutum-Centaurus - ve daha az belirgin olan Yay ve Yerel Kol. Bilim adamları hala Gaia verilerini kullanarak bu kolların tam konumunu ve şeklini tartışıyorlar.
ESA'ya göre Samanyolu diski düz değil, çarpık . Döndükçe, sallanan bir topaç gibi delinir. Esasen dev bir dalgalanma olan bu yalpalama, galaktik merkezi diskteki yıldızlardan çok daha yavaş bir şekilde çevreler ve yaklaşık 600 ila 700 milyon yıl içinde tam bir dönüşü tamamlar. Gökbilimciler, bu dalgalanmanın başka bir galaksiyle geçmişteki bir çarpışmanın sonucu olabileceğini düşünüyor.
Dönen çarpık galaktik diski ile Samanyolu'nun yapısı.
Dönen çarpık galaktik diski ile Samanyolu'nun yapısı.(İmaj kredisi: Stefan Payne-Wardenaar; Ek: NASA/JPL-Caltech; Düzen: ESA)
ESA'dan yapılan bir açıklamaya göre, diskin ve çıkıntının etrafına küresel kümeler, eski yıldız koleksiyonları ve ayrıca daha büyük Samanyolu'nun yörüngesinde dönen veya onunla çarpışan yaklaşık 40 cüce gökada serpiştirilmiştir .
Tüm bunlar, diskin iki katı genişliğinde, küresel bir toz ve gaz halesi ile çevrilidir. Gökbilimciler, tüm galaksinin daha da büyük bir görünmez karanlık madde halesine gömülü olduğuna inanıyor . Karanlık madde hiç ışık yaymadığı için varlığı ancak galaksideki yıldızların hareketleri üzerindeki kütleçekimsel etkileriyle dolaylı olarak anlaşılabilir. Hesaplamalar, bu şaşırtıcı şeyin galaksinin kütlesinin %90'ını oluşturduğunu gösteriyor.
Gwendolyn Eadie, "Karanlık maddenin orada olması gerektiğini bilsek de [ve] orada olması gerektiğini düşünsek de, özellikle galaksilerde karanlık maddenin aydınlık maddeye oranı tartışılıyor olabilir." Kanada, Ontario'daki McMaster Üniversitesi'nde astrofizik adayı ve araştırmanın ortak yazarı Space.com'a verdiği demeçte.
Son NASA tahminlerine göre, karanlık madde dahil Samanyolu'nun kütlesi 1,5 trilyon güneş kütlesine eşittir . Galaksinin görünür maddesi, 200 milyar yıldızı , gezegenleri ve yıldızlararası boşluğu dolduran devasa toz ve gaz bulutları arasında dağılmıştır.
SAMANYOLU'NDA GÜNEŞ NEREDE?
Güneş, Samanyolu galaksisini oluşturan 200 milyar yıldızdan biridir.
Güneş, Samanyolu galaksisini oluşturan 200 milyar yıldızdan biridir,
Güneş, yaklaşık olarak galaktik diskin ortasında bulunan Sagittarius A* kara deliğinden yaklaşık 26.000 ışıkyılı uzaklıkta bir yörüngede dönüyor. 515.000 mil (828.000 km / saat) hızında seyahat eden güneşin, galaktik merkezin etrafındaki tam bir yörüngeyi tamamlaması 230 milyon yıl sürer.
Güneş, galaksinin daha küçük iki sarmal kolundan biri olan Samanyolu'nun Yerel Kolu'nun kenarına yakın bir yerde bulunur. 2019'da, gökbilimciler Gaia misyonundan elde edilen verileri kullanarak , ESA'ya göre güneşin esasen 9.000 ışıkyılı uzunluğunda, 400 ışıkyılı genişliğinde ve galaktik diskin 500 ışıkyılı üstünde ve altında dalgalanan bir yıldızlararası gaz dalgasında sörf yaptığını buldular. .
Güneş sisteminin gezegenleri , galaksinin düzleminde yörüngede dönmezler, ancak yaklaşık 63 derece eğimlidirler.
Virginia'daki George Mason Üniversitesi'nde astrofizikçi olan Merav Opher, Space.com'a verdiği demeçte, "Neredeyse galakside yanlamasına yelken açıyormuşuz gibi" dedi.
Samanyolu'nun evrimi, gaz ve toz bulutlarının yerçekimi tarafından bir araya getirilerek çökmeye başlamasıyla başladı . Bugün küresel kümelerde gördüğümüz, çöken bulutlardan ilk yıldızlar çıktı. Kısa bir süre sonra küresel hale, ardından düz galaktik disk ortaya çıktı. Galaksi küçük başladı ve kaçınılmaz yerçekimi kuvveti her şeyi bir araya getirdikçe büyüdü.
Samanyolu yaklaşık 13,6 milyar yaşındadır.
Samanyolu yaklaşık 13,6 milyar yaşındadır.(İmaj kredisi: Gelecek)
Bununla birlikte, galaksinin evrimi hala gizemle örtülmüştür. Galaktik arkeoloji adı verilen bir disiplin , 2018'de ilk veri kataloğunu yayınlayan Gaia misyonu sayesinde Samanyolu'nun hayatının bazı bilmecelerini yavaş yavaş çözüyor .
Gaia , ESA'ya göre bilim adamlarının yıldızların bileşimini ve yaşını anlamalarını sağlayan ışık spektrumlarının yanı sıra 1 milyardan fazla yıldızın tam konumlarını ve mesafelerini ölçer. Konum verileri, gökbilimcilerin yıldızların uzayda hareket ettiği hızları ve yönleri belirlemesine olanak tanır. Uzaydaki şeyler tahmin edilebilir yörüngeleri takip ederken, astronomlar yıldızların milyarlarca yıl geçmişe ve geleceğe uzanan yollarını yeniden yapılandırabilirler. Bu yeniden yapılandırılmış yörüngeleri tek bir yıldız filminde birleştirmek, galaksinin çağlar boyunca evrimini yakalar.
Beklentilerin aksine, Samanyolu civarındaki cüce gökadalar daha yeni geldiler.
Samanyolu'nun yörüngesinde yaklaşık 50 cüce gökada, gelecekte yok edilmeleri mukadder.(Resim kredisi: ESA)
Ayrıca Samanyolu'nun evrimi sırasında birkaç küçük galaksiyle çarpıştığına dair kanıtlar da var. 2018'de Hollandalı bir gökbilimciler ekibi , veri setindeki diğer yıldızların ters yönünde güneşin çevresinde senkronize hareket eden 30.000 yıldızdan oluşan bir grup buldu. Hareket modeli, bilim adamlarının daha önce galaktik çarpışmaların bilgisayar simülasyonlarında gördükleriyle eşleşti. Bu yıldızların renk ve parlaklıkları da farklıydı, bu da onların farklı bir galaksiden geldiklerini gösteriyordu.
Bir yıl sonra, biraz daha genç olan başka bir çarpışmanın kalıntıları tespit edildi. Samanyolu, bugüne kadar daha küçük galaksileri yutmaya devam ediyor. Yay adlı bir galaksi (kara delik ile karıştırılmamalıdır) şu anda Samanyolu'na yakın bir yörüngede dolanmakta ve muhtemelen son 7 milyar yılda birkaç kez diskini parçalamıştır . Bilim adamları, Gaia verilerini kullanarak, bu çarpışmaların Samanyolu'nda yoğun yıldız oluşum dönemlerini tetiklediğini ve hatta galaksinin alametifarikası olan sarmal şekliyle bir ilgisi olabileceğini buldular. Çalışma, güneşimizin yaklaşık 4,6 milyar yıl önce bu dönemlerden birinde doğduğunu gösteriyor.
SAMANYOLU ARAŞTIRMASININ GELECEĞİ
Faaliyetlerinin başlangıcından bu yana, Gaia misyonu devasa yıldız kataloğuna üç güncelleme sağladı. Dünyanın her yerinden gökbilimciler, yeni desenler ve keşifler aramak için verileri analiz etmeye devam ediyor. Gaia verileri şu anda ünlü Hubble Uzay Teleskobu'ndan bile daha fazla araştırma makalesi üretiyor . Yakın tarihli bir "uzay teleskopu turnuvasında", astronomlar tarafından Twitter'da yürütülen şakacı bir ankette Gaia, astronomi topluluğunun şu anki sevgilisi olarak kıdemli Hubble'ı beş oyla yendi.
Gaia, galaksinin haritasını en az 2022'ye kadar sürdürecek ve derlediği katalog, gökbilimcileri on yıllar boyunca meşgul edecek.
Gaia'dan önce, Samanyolu'ndaki yıldızların konumları ve uzaklıkları hakkında en büyük veri seti, İsa'dan 150 yıl önce gece gökyüzünü haritalamaya başlayan antik bir Yunan astronomunun ardından Hipparcos adlı bir görevden geliyordu. Hipparcos , Gaia'nın bir milyar yıldızına kıyasla, güneşin çevresindeki en parlak yıldızlardan yalnızca yaklaşık 100.000'ini gördü . Veriler de daha az kesindi.
Gaia galaksideki yıldızların %1'inden daha azını görse de, gökbilimciler bulgularını genişletebilir ve tüm Samanyolu'nun davranışını modelleyebilir.
24-03-2022-
Tereza Pultarova
Nola Taylor Tillman'dan Daisy Dobrijeviç
