Samanyolu’nda yıldız mezarlığı keşfedildi
Nearly 200 000 light-years from Earth, the Large Magellanic Cloud, a satellite galaxy of the Milky Way, floats in space, in a long and slow dance around our galaxy. As the Milky Way’s gravity gently tugs on its neighbour’s gas clouds, they collapse to form new stars. In turn, these light up the gas clouds in a kaleidoscope of colours, visible in this image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope.
Samanyolu’nun görünen kısmının altında etrafa saçılmış durumdaki yıldızlardan oluşan ‘galaktik bir yeraltı dünyası’ gizleniyor. Yeni araştırmalar ortaya bir ‘yıldız mezarlığı’ haritası çıkardı.
Samanyolu’nun yaklaşık 13,6 milyar yıllık tarihi boyunca muhteşem süpernova patlamalarında milyarlarca yıldız meydana geldi, büyüdü ve en sonunda öldü. Peki bütün bu yıldızların cesetleri nerede gizleniyor?
Gökbilimciler, 25 Ağustos’ta İngiliz Kraliyet Astronomi Derneği’nin aylık bülteninde yayınladıkları yeni bir araştırmada, uzun zamandır kayıp olan bu yıldız kalıntılarını ortaya çıkarmak amacıyla yola çıktılar. Ekip, bir bilgisayar simülasyonu kullanarak oluşum aşamasındaki Samanyolu’nda doğan milyonlarca yıldızın ilk konumlarını modelledi; ardından, bu yıldızların süpernovaya dönüştükten sonra etrafa dağılan kalıntılarının nerede olabileceğini açığa çıkarmak amacıyla kozmik bir ileri sarma düğmesine bastı.
Oluşan harita, Samanyolu’nun her bir köşesinde ve çok daha ötelerde saklanan (aşırı derece yoğun yıldız kalıntılarının iki biçimi olan) kara deliklerin ve nötron yıldızlarının “galaktik yeraltı dünyasını” gözler önüne serdi. Araştırmacıların aktardığı kadarıyla, galaktik yeraltı dünyası, Samanyolu’nun büyüklüğünün üç katından daha geniş bir alana yayılırken, galaksinin ölü yıldızlarının üçte biri, kendi yaşamlarını sona erdiren patlamaların gücüyle asla geri dönmemek üzere uzayın derinliklerine saçıldı.
Yıldızlar da yeniden doğar
Sydney Üniversitesi’nde doktora adayı ve makalenin başyazarı olan David Sweeney yaptığı açıklamada, “Süpernova patlamaları asimetriktir ve kalıntılar saatte milyonlarca kilometreye varan yüksek hızlarda etrafa saçılır” diyor: “İnanılmaz biçimde, gök cisimlerinin yüzde 30’u galaksiden tamamen dışarı atıldı.”
Ekip, araştırmalarında iki çeşit yıldız kalıntısına odaklandı: Güneş’in kütlesini bir kentten daha geniş olmayan bir küreye sığdıran aşırı yoğun yıldız çekirdekleri olan nötron yıldızları ve ışığın dahi kütleçekimsel etkilerinden kaçamadığı aşırı derecede yoğun nesneler olan kara delikler.
Her iki nesne türü de büyük kütleye sahip yıldızların yakıtının bittiği ve çekirdekleri içe doğru çökerken devasa süpernova patlamalarında dış gaz katmanlarını uzaya saçtığı sırada oluşur. Ölüm aşamasındaki yıldız, Güneş’in en az sekiz katı kadar kütleye sahip olduğunda bir nötron yıldızına dönüşür; yıldız eğer Güneş’in 25 katından fazla bir kütleye sahipse ortaya bir kara delik çıkar.
Gökbilimciler, galaksimizde her iki yıldız kalıntısı sınıfını da tespit ettiler; ne var ki bu, Samanyolu’nun geçmişinde oluşan milyarlarca ölü yıldızı denkleme eklemek söz konusu olduğunda neredeyse yetersiz görünüyordu. Bu eski kalıntıları bulmak iki temel sebepten ötürü çok güç: İlk olarak, Samanyolu son 13 milyar yıl zarfında büyük oranda şekilsel değişikliğe uğramıştır, yani galaktik yeraltı dünyası galaksimizdeki mevcut yıldız dağılımıyla doğru biçimde örtüşmemektedir. İkinci olaraksa, süpernova sürecinde ölen yıldızlar, patlamanın kuvvetiyle rastgele yönlerde büyük mesafelere dağılarak galaksinin saçaklarında yok olmuş ya da galaksiler arası uzayda kaybolmuştur.
Araştırmanın yazarları, bu rastlantısallıkla birlikte Samanyolu’nun değişime uğrayan şeklini ve başka pek çok etkeni denkleme eklemek amacıyla bir bilgisayar simülasyonu oluşturdular. Ulaştıkları sonuçlar, en yoğun yıldız kalıntısı birikimlerinin, süper kütleli kara deliğin aşırı düzeyde güçlü çekim uyguladığı bir bölge olan galaksinin merkezine yakın bir yerde bulunabileceğini ortaya koyuyor. Ölü yıldızların kalan kısmı, günümüzde görülebilen yıldızların sarmal şeklindeki dağılımına bariz biçimde meydan okuyarak galaksinin dört bir köşesine çılgınca dağılmış halde.
Sweeney, “Bu yoğun ölü yıldız kalıntıları, temelde görünür galaksiden farklı bir dağılım ve yapı ortaya koyuyor” diye ekliyor.
Ekip bunun yanı sıra, ‘galaktik yeraltı dünyasının’, galaksinin toplam kütlesinin tahminen sadece yüzde 1’ini kapsamasına karşın, eski yıldız kalıntılarının hiç de uzakta olmadığını keşfetti. En yakınımızdaki yıldız kalıntısı, Güneş’ten sadece yaklaşık 65 ışık yılı uzaklıkta, yani Büyük Ayı takımyıldızının yıldızlarından daha yakın olmalı. Umut ederiz ki, onları nerede arayacağınıza ilişkin daha isabetli bir fikirle, Avrupa Uzay Ajansı’nın sürmekte olan Gaia misyonu gibi uzay araştırmaları, galaksinin eski ölülerini her zamankinden daha fazla sayıda ortaya çıkarmaya yardımcı olacaktır.