Erken Evrene Pencere Açan Sarmal Yıldızlar
İlhan VARDAR
ARAŞTIRMACILAR, SPİRALİN YAKINDAKİ BİR YILDIZ KREŞİNDE YILDIZ OLUŞUMUNU BESLİYOR OLABİLECEĞİNİ BULDULAR.
Yıldızlar evreni şekillendiren makinelerdir, ancak bilim insanları nasıl oluştuklarını tam olarak bilmiyorlar. Evrenin tarihinin başlarında meydana gelen yıldız doğumunun çılgınca “bebek patlamasını” anlamak için araştırmacılar, Samanyolu’nun uydu galaksisi olan Küçük Macellan Bulutu’na baktılar. Bu yakındaki galaksi, Samanyolu’ndan daha basit bir kimyasal bileşime sahiptir ve bu da onu daha ağır elementlerin daha az olduğu genç evrende bulunan galaksilere benzetmektedir.
İki ayrı çalışma – ilki Hubble Uzay Teleskobu ile, ikincisi Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskobu ile – yakın zamanda aynı sonuca vardı. Bağımsız ekipler, farklı yöntemler kullanarak, Küçük Macellan Bulutu’nda NGC 346 adı verilen büyük kütleli bir yıldız kümesinin merkezine spirallenen genç yıldızlar buldular. Araştırmacılar, gaz ve yıldızların bu nehir benzeri hareketinin yıldız doğumunu beslemenin etkili bir yolu olduğunu söylüyor. Araştırmaların sonuçları, Küçük Macellan Bulutu’ndaki yıldız oluşum sürecinin kendi Samanyolu’muzdakine benzer olduğunu gösteriyor.
Doğa spiralleri sever – bir kasırganın girdabından, yeni doğmuş yıldızların etrafındaki fırıldak şeklindeki öncül-gezegen disklerine, evrenimizdeki sarmal galaksilerin engin alemlerine kadar.
Şimdi, Samanyolu’nun uydu galaksisi olan Küçük Macellan Bulutu’ndaki büyük kütleli bir yıldız kümesinin merkezine spirallenen genç yıldızları bulmak gökbilimcileri şaşkına çevirdi.
NGC 346 adı verilen bu büyük, garip şekilli yıldız yuvasındaki spiralin dış kolu, gaz ve yıldızların nehir benzeri bir hareketiyle yıldız oluşumunu besliyor olabilir. Araştırmacılar, bunun yıldız doğumunu beslemenin etkili bir yolu olduğunu söylüyor.
Küçük Macellan Bulutu, Samanyolu’ndan daha basit bir kimyasal bileşime sahiptir ve bu da onu daha ağır elementlerin daha az olduğu genç evrende bulunan galaksilere benzetir. Bu nedenle, Küçük Macellan Bulutu’ndaki yıldızlar daha sıcak yanar ve yakıtları Samanyolu’muzdan daha hızlı biter.
200.000 ışık yılı uzaklıktaki Küçük Macellan Bulutu aynı zamanda en yakın galaktik komşularımızdan biridir.
Küçük Macellan Bulutu’nda yıldızların nasıl oluştuğunu öğrenmek, yıldız doğumunun bir ateş fırtınasının, evrenin tarihinin başlarında, büyük patlamadan yaklaşık 2 ila 3 milyar yıl sonra bir “bebek patlaması” geçirirken (evren şu anda 13.8 milyar yaşında) nasıl meydana gelmiş olabileceğine dair yeni bir bakış sunuyor.
Yeni sonuçlar, oradaki yıldız oluşum sürecinin kendi Samanyolu’muzdakine benzer olduğunu ortaya koyuyor.
Sadece 150 ışık yılı çapında olan NGC 346, 50.000 Güneş kütlesine sahiptir. İlgi çekici şekli ve hızlı yıldız oluşum hızı gökbilimcileri şaşırttı. NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ve Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskopu’nun (VLT) birleşik gücü, bu gizemli görünümlü yıldız yuvalama alanının davranışını çözmek için kullanıldı.
“Yıldızlar evreni şekillendiren makinelerdir. Yıldızlar olmadan yaşama sahip olamazdık ama yine de nasıl oluştuklarını tam olarak anlamıyoruz,” diye açıklıyor Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden çalışma lideri Elena Sabbi. “Tahminlerde bulunan birkaç modelimiz var ve bu tahminlerin bazıları çelişkili. Yıldız oluşum sürecini neyin düzenlediğini belirlemek istiyoruz, çünkü bunlar erken evrende gördüklerimizi de anlamamız gereken yasalar.”
Araştırmacılar NGC 346’daki yıldızların hareketini iki farklı şekilde belirlediler. Hubble’ı kullanarak, Sabbi ve ekibi yıldızların konumlarının 11 yıl içindeki değişikliklerini ölçtü. Bu bölgedeki yıldızlar saatte ortalama 3.218 km hızla hareket ediyorlar, bu da 11 yıl içinde yaklaşık 321 milyon km hareket ettikleri anlamına geliyor. Bu, Güneş ve Dünya arasındaki mesafenin yaklaşık 2 katıdır.
Ancak bu küme nispeten uzakta, komşu bir galaksinin içinde. Bu, gözlemlenen hareket miktarının çok küçük olduğu ve bu nedenle ölçülmesinin zor olduğu anlamına gelir. Bu olağanüstü hassas gözlemler ancak Hubble’ın mükemmel çözünürlüğü ve yüksek hassasiyeti sayesinde mümkün oldu. Ayrıca, Hubble’ın otuz yıllık gözlem tarihi, gökbilimcilerin zaman içinde küçük göksel hareketleri takip etmeleri için bir temel sağlar.
Avrupa Uzay Ajansı için AURA / STScI’den Peter Zeidler liderliğindeki ikinci ekip, bir nesnenin bir gözlemciye yaklaşıp yaklaşmadığını veya bir gözlemciden uzaklaşıp uzaklaşmadığını belirleyen radyal hızı ölçmek için yer tabanlı VLT’nin Çok Birimli Spektroskopik Explorer (MUSE) cihazını kullandı.
Zeidler, “Gerçekten şaşırtıcı olan şey, farklı tesislere sahip tamamen farklı iki yöntem kullanmamız ve temelde birbirimizden bağımsız olarak aynı sonuca varmamızdı” diyor. “Hubble ile yıldızları görebilirsiniz, ancak MUSE ile üçüncü boyuttaki gaz hareketini de görebiliyoruz ve bu da her şeyin içe doğru spirallendiği teorisini doğruluyor.”
Ama neden bir spiral?
Zeidler, “Bir spiral, yıldız oluşumunu dışarıdan kümenin merkezine doğru beslemenin gerçekten iyi ve doğal bir yoludur” diye açıklıyor. “Daha fazla yıldız oluşumunu besleyen yıldızların ve gazın merkeze doğru hareket edebilmesinin en etkili yolu budur.”
NGC 346’nın bu çalışması için Hubble verilerinin yarısı arşivseldir. İlk gözlemler 11 yıl önce yapıldı. Son zamanlarda yıldızların zaman içindeki hareketlerini izlemek için tekrarlandılar. Teleskobun uzun ömürlülüğü göz önüne alındığında, Hubble veri arşivi şimdi benzeri görülmemiş, uzun vadeli çalışmalara güç veren 32 yıldan fazla astronomik veri içeriyor.
“Hubble arşivi gerçekten bir altın madeni,” diyor Sabbi ve ekliyor. “Hubble’ın yıllar boyunca gözlemlediği çok ilginç yıldız oluşum bölgeleri var. Hubble’ın çok iyi performans gösterdiği göz önüne alındığında, aslında bu gözlemleri tekrarlayabiliriz. Bu, yıldız oluşumu konusundaki anlayışımızı gerçekten geliştirebilir.”
NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu ile yapılan gözlemler, kümedeki düşük kütleli yıldızları çözebilmeli ve bölgenin daha bütünsel bir görünümünü verebilmelidir. Webb’in ömrü boyunca, gökbilimciler bu deneyi tekrarlayabilecek ve düşük kütleli yıldızların hareketini ölçebilecekler. Daha sonra yüksek kütleli yıldızları ve düşük kütleli yıldızları karşılaştırarak sonunda bu kreşin dinamiklerinin tam kapsamını öğrenebilirler.
BU GÖRÜNTÜ HAKKINDA
Küçük Macellan Bulutu’nda bulunan büyük kütleli yıldız kümesi NGC 346, sıra dışı şekli ile uzun zamandır gökbilimcilerin ilgisini çekmiştir. Şimdi iki ayrı yöntem kullanan araştırmacılar, bu şeklin kısmen nehir benzeri bir hareketle bu kümenin merkezine sarmal olan yıldızlardan ve gazdan kaynaklandığını belirlediler. NGC 346 üzerine bindirilen kırmızı sarmal, yıldızların ve gazın merkeze doğru hareketini gösteriyor. Bilim insanları, bu sarmal hareketin yıldız oluşumunu dışarıdan kümenin merkezine doğru beslemenin en etkili yolu olduğunu söylüyor.
Kaynak: NASA, ESA, Andi James (STScI)
