Shakti ve Shiva'yı keşfedin

Gökbilimciler bu gezegenlerden ikisinin ne olabileceğini belirlediler SamanyoluShakti ve Shiva'nın en eski yapı taşları, 12 ila 13 milyar yıl önce Samanyolu'nun erken bir versiyonuyla birleşen ve ev galaksimizin başlangıçtaki büyümesine katkıda bulunan iki galaksinin kalıntıları gibi görünüyor. Yeni keşif, arkeologların bugün büyük bir şehre dönüşen ilk yerleşimin izlerini tespit etmelerinin astronomik eşdeğeri. Avrupa Uzay Ajansı'nın Gaia misyonundan elde edilen yaklaşık 6 milyon yıldıza ilişkin verilerin SDSS araştırmasından elde edilen ölçümlerle birleştirilmesi gerekiyordu. Sonuçlar şurada yayınlandı: Astrofizik Dergisi.

Ana galaksimiz Samanyolu'nun erken tarihi, daha küçük galaksilerin birleşerek oldukça büyük yapı taşlarıyla sonuçlanmasıdır. Şimdi, Max Planck Astronomi Enstitüsü'nden Khyati Malhan ve Hans-Walter Rex, bugün hala bu şekilde tanınabilen en eski yapı taşlarından bazılarının ne olabileceğini belirlemeyi başardılar: Bizim galaksimizin erken bir versiyonuyla birleşen bir protogalaksinin parçaları. gökada. Samanyolu, 12 ila 13 milyar yıl önce, evrendeki galaksi oluşum çağının başlangıcında meydana geldi.

Gökbilimcilerin Shakti ve Shiva adını verdiği bileşenler, Avrupa Uzay Ajansı'nın Gaia astrometri uydusundan alınan veriler ile SDSS araştırmasından elde edilen veriler birleştirilerek belirlendi. Gökbilimciler için sonuç, günümüzde büyük bir şehre dönüşen ilk yerleşimin izlerini bulmakla eşdeğerdir.

Diğer galaksilerden gelen yıldızların kökenlerinin izini sürmek

Galaksiler çarpışıp birleştiğinde paralel olarak birçok süreç meydana gelir. Her galaksinin kendi hidrojen gazı deposu vardır. Çarpma anında bu hidrojen gazı bulutları istikrarsızlaşır ve içlerinde birçok yeni yıldız oluşur. Elbette yaklaşan galaksilerin zaten kendi yıldızları var ve birleşme sürecinde galaksilerden gelen yıldızlar karışacak. Uzun vadede bu tür “birikim yıldızları” yeni birleşen galaksinin bazı yıldız kümelerini de oluşturacak. Birleşme işlemi tamamlandıktan sonra hangi yıldızların hangi önceki galaksiden geldiğini belirlemek anlamsız görünebilir. Ancak gerçekte yıldız soyunun izini sürmenin en azından bazı yolları var.

Yardım temel fizikten gelir. Galaksiler çarpıştığında ve yıldız kümeleri karıştığında çoğu yıldız, oluştukları galaksinin hızı ve yönü ile doğrudan ilişkili olan çok temel özelliklerini korur. Birleşmeden önce aynı galaksideki yıldızlar, hem enerjileri hem de fizikçilerin açısal momentum (yörünge hareketi veya dönme ile ilişkili momentum) olarak adlandırdıkları şey açısından benzer değerleri paylaşıyor. Bir galaksinin yerçekimsel alanında hareket eden yıldızlar için hem enerji hem de açısal momentum korunur; zamanla aynı kalırlar. Benzer ve sıra dışı enerji ve açısal momentum değerlerine sahip büyük yıldız kümelerini arayın; füzyon kalıntıları bulma ihtimaliniz yüksektir.

Ek göstergeler tanımlamaya yardımcı olabilir. Daha yakın zamanda oluşan yıldızlar, uzun zaman önce oluşan yıldızlara göre gökbilimcilerin “metal” dediği daha ağır elementler içerir. Metal içeriği (“metallik”) ne kadar düşükse, yıldız o kadar erken oluştu. Gerçekte 13 milyar yıl önce var olan yıldızları belirlemeye çalışırken, çok düşük metal içeriğine sahip (“metal açısından fakir”) yıldızları aramak gerekir.

Büyük bir veri kümesindeki sanal fosiller

Samanyolu'na başka bir galaksinin parçası olarak katılan yıldızları belirlemek nispeten yakın zamanda mümkün oldu. Büyük, yüksek kaliteli veri kümeleri gerektirir ve analiz, araştırılan nesnelerin sınıfını belirlemek için verilerin akıllı yöntemlerle elenmesini içerir. Bu tür veri seti yalnızca birkaç yıldır mevcut. ESA'nın Gaia astrometri uydusu, galaktik arkeolojiye yönelik bu tür büyük veriler için ideal bir veri seti sağlar. 2013 yılında başlatılan bu sistem, son on yılda, artık galaksimizdeki yaklaşık 1,5 milyar yıldızın konumlarını, konum değişikliklerini ve mesafelerini içeren giderek daha doğru bir veri seti üretti.

Gaia verileri, galaksimizdeki yıldız dinamikleri çalışmalarında devrim yarattı ve daha önce bilinmeyen altyapıların keşfedilmesine yol açtı. Buna, galaksimizin 8 ila 11 milyar yıl önceki en son, en büyük birleşmesinin bir kalıntısı olan Gaia Enceladus/Sosis Akıntısı da dahildir. Aynı zamanda 2022'de tanımlanan iki yapıyı da içeriyor: Malhan ve meslektaşları tarafından tanımlanan Pontus Çayı ve Rex ve meslektaşları tarafından tanımlanan Samanyolu'nun “zavallı eski çekirdeği”. İkincisi, ilksel Samanyolu'nu yaratan ilk birleşmeler sırasında yeni oluşan ve galaksimizin merkez bölgesinde bulunmaya devam eden bir yıldız grubudur.

Shakti ve Shiva'nın Etkileri

Malhan ve Rex, mevcut araştırmalarında Gaia verilerinin yanı sıra Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması'ndan (DR17) elde edilen ayrıntılı yıldız spektrumlarını kullandı. İkincisi yıldızların kimyasal bileşimi hakkında ayrıntılı bilgi sağlar. Malhan, “Belirli bir metal açısından fakir yıldız popülasyonu için, yıldızların iki spesifik enerji ve açısal momentum kombinasyonu etrafında toplandığını gözlemledik” diyor.

Bu diyagramlarda da görülebilen “zavallı yaşlı kalp”in aksine, benzer düşüncelere sahip iki yıldız kümesi, Samanyolu ile birleşmiş ayrı galaksilerin parçası olan yıldız kümeleriyle tutarlı olarak nispeten büyük açısal momentuma sahipti. yol. Malhan bu iki yapıya Shakti ve Shiva adını verdi; ikincisi Hinduizm'deki en büyük tanrılardan biriydi ve ilki genellikle Shiva'nın eşi olarak tasvir edilen dişil bir kozmik güçtü.

Enerji ve açısal momentum değerlerinin yanı sıra genel olarak “zavallı eski çekirdek” ile aynı seviyedeki düşük metaliklikleri, Shakti ve Shiva'yı Samanyolu Galaksimizin ilk atalarından bazıları için iyi adaylar haline getiriyor. Rex, “Shakti ve Shiva, Samanyolu'nun 'zavallı yaşlı kalbine' ilk eklenenler olabilir ve onun büyük bir galaksiye dönüşmesine neden olabilir” diyor.

Halihazırda sürmekte olan veya önümüzdeki iki yıl içinde başlaması planlanan bazı araştırmalar, gökbilimcilerin ne yapacağına dair kesin bir karar vermelerini sağlayacak, hem spektrumlar (SDSS-V, 4MOST) hem de kesin mesafeler (LSST/Rubin Gözlemevi) gibi ilgili ek veriler vaat ediyor. Shakti ve Shiva'nın aslında galaksimizin en eski tarih öncesine bir bakış atıp atmadığını zaman gösterecek.

Referans: Khayati Malhan ve Hans-Walter Rex tarafından yazılan “Shiva ve Shakti: İç Samanyolu'ndaki Varsayılan Protogalaktik Parçalar”, 21 Mart 2024, Astrofizik Dergisi.
doi: 10.3847/1538-4357/ad1885