Samanyolu benzeri galaksilere ait yeni simülasyonlar, kimyasal açıdan farklı iki yıldız grubu arasındaki tuhaf ayrımın, birbirinden oldukça farklı birkaç evrimsel süreçten kaynaklanabileceğini ortaya koyuyor. Yıldız oluşum patlamaları, gaz akışlarındaki değişimler ve hatta galaksinin dış çeperlerinden gelen metalce fakir madde akıntıları bile bu ikili yapının oluşmasına katkıda bulunabilir. Bu bulgular, söz konusu ayrımın geçmişte yaşanan büyük bir çarpışmadan kaynaklandığına dair uzun süredir kabul gören varsayımı da sorguluyor.
Kaynak: Youtube
Bu görüntü, Auriga serisinden Samanyolu benzeri bir galaksinin bilgisayar simülasyonundaki gaz diskini göstermektedir. Renkler, magnezyumun (Mg) demire (Fe) oranını temsil eder; galaktik merkezin Mg bakımından fakir (pembe), dış bölgelerin ise Mg bakımından zengin (yeşil) olduğunu ortaya koyar. Bu kimyasal desenler, galaksinin nasıl oluştuğuna dair önemli ipuçları sunmaktadır.
Yeni bir araştırma, Samanyolu benzeri galaksilerin nasıl şekillendiğini, zaman içinde nasıl evrildiğini ve yıldızlarında beklenmedik kimyasal desenlerin nasıl ortaya çıktığını anlamaya yönelik yeni içgörüler sağlıyor. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde yayımlanan çalışma, Samanyolu’nda uzun süredir çözülemeyen bir gizemin kökenini inceliyor: Kimyasal imzaları birbirinden belirgin biçimde farklı iki yıldız grubunun varlığı. Bu olgu, “kimyasal bimodalite” olarak adlandırılıyor.
Araştırmacılar, Güneş’in yakın çevresindeki yıldızları incelediklerinde, içerdikleri demir (Fe) ve magnezyum (Mg) elementlerinin göreli bolluğuna dayanarak tutarlı biçimde iki ana kategori tespit ediyor. Bu kategoriler, metaliklik (yani demir gibi ağır elementler bakımından zenginlik) açısından örtüşebilmelerine rağmen, kimyasal grafiklerde iki ayrı “dizi” oluşturuyor. Bu sıra dışı ayrım, gökbilimcilerin dikkatini uzun süredir çekmektedir.
Simülasyonlar Kimyasal Ayrımın Nasıl Oluşabileceğini Gösteriyor
Bu yapının neden ortaya çıktığını araştırmak amacıyla Barselona Üniversitesi Kozmos Bilimleri Enstitüsü (ICCUB) ve Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi’nden (CNRS) araştırmacılar, sanal bir evrende Samanyolu benzeri galaksilerin oluşumunu yeniden canlandırmak için Auriga simülasyonları olarak bilinen gelişmiş bilgisayar modellerini kullandılar. Ekip, simüle edilmiş 30 galaksiyi inceleyerek bu kimyasal dizileri şekillendirebilecek süreçleri değerlendirdi.
Samanyolu’nun kimyasal evrimine dair daha net bir tablo elde etmek, bilim insanlarının hem galaksimizin hem de diğer galaksilerin kozmik zaman içinde nasıl bir araya geldiğini anlamalarına yardımcı oluyor. Buna, Samanyolu’nun yakın komşusu olan ve şu ana kadar benzer bir kimyasal ikili yapının tespit edilmediği Andromeda Galaksisi de dâhildir. Çalışmadan elde edilen içgörüler, erken evren koşullarına ve gaz akışları ile geçmiş birleşmelerin oynadığı rollere de ışık tutmaktadır.
ICCUB ve Katalonya Uzay Çalışmaları Enstitüsü’nden (IEEC) araştırmacı ve çalışmanın başyazarı Matthew Orkney, durumu şöyle özetliyor:
“Bu çalışma, Samanyolu’nun kimyasal yapısının evrensel bir şablon olmadığını gösteriyor. Galaksiler benzer sonuçlara ulaşmak için farklı yollar izleyebilir ve bu çeşitlilik, galaksi evrimini anlamada kilit bir rol oynar.”
Samanyolu’nun İkili Kimyasal Yapısına Giden Birden Fazla Yol
Sonuçlar, Samanyolu’na benzeyen galaksilerin iki belirgin kimyasal diziyi birden fazla yolla oluşturabileceğini ortaya koyuyor. Olasılıklardan biri, yoğun yıldız oluşum dönemlerini izleyen daha sakin evrelerden oluşan döngülerdir. Bir diğeri ise galaksinin çevresinden içeri doğru akan gazdaki değişimleri içerir.
Çalışma ayrıca, Gaia Sosisi ya da Gaia-Enceladus olarak bilinen daha küçük bir galaksiyle yaşanan geçmiş bir birleşmenin rolünü de yeniden değerlendiriyor. Bu çarpışma Samanyolu’nu etkilemiş olsa da simülasyonlar bunun kimyasal ayrımın oluşması için zorunlu olmadığını gösteriyor. Bunun yerine, galaksi çevresi ortamından (Circumgalactic Medium, CGM) gelen metalce fakir gazın ikinci yıldız grubunun oluşumunda merkezi bir rol oynadığı görülüyor.
Araştırmacılar, bu iki kimyasal dizinin kendine özgü yapısının, galaksinin yıldız oluşum geçmişiyle yakından ilişkili olduğunu tespit etti.
Kaynak: Instituto de Astrofísica de Canarias
Yeni Gözlemler Bu Öngörüleri Test Edebilecek
James Webb Uzay Teleskobu (JWST) gibi teleskoplar ile PLATO ve Chronos gibi gelecek görevler daha hassas veriler sağladıkça, bilim insanları bu simülasyonların öngörülerini test edebilecek ve galaksilerin evrimine ilişkin modelleri daha da geliştirebilecekler.
Dr. Chervin Laporte ise şu değerlendirmeyi yapıyor:
“Bu çalışma, diğer galaksilerin de çeşitli kimyasal diziler sergilemesi gerektiğini öngörüyor. Otuz metrelik teleskoplar çağında, bu tür çalışmaların dış galaksiler için de yakın gelecekte rutin hâle gelmesi bekleniyor.”
“Sonuç olarak bu bulgular, Samanyolu’nun fiziksel ve evrimsel geçmişini daha net biçimde anlamamıza yardımcı olacak.”
Kaynak: Bu metin, www.sciencedaily.com adresindeki This surprising discovery rewrites the Milky Way’s origin story başlıklı yazıdan çevrilmiştir.
Görsel: Matthew D. A. Orkney (ICCUB-IEEC) /Auriga project
İstanbul Medeniyet Üniversitesi Bilim Tarihi öğrencisiyim. Başta astronomi olmak üzere botanik, iklim, yapay zeka ve felsefe konularına ilgim var.
