Samanyolu’nun ilk ‘yutma’ izi: 12 milyar yıl önceki birleşme.

Astronomlar, Samanyolu’nun merkezinde 12 milyar yıl önce yaşanan bir galaksi birleşmesinin bıraktığı yapısal bir “yara” izi tespit etti. ARMA (Cluster Ages to Reconstruct the Milky Way Assembly) projesinde çalışan ekip, Hubble Uzay Teleskobu verileriyle küresel kümelerin (yaşlı yıldızlardan oluşan sık paketler) yaşını daha önce mümkün olmayan bir hassasiyetle ölçtü ve bilinen en eski birleşmeden 1,8 milyar yıl daha geriye uzanan bir olayı ortaya çıkardı. Ekip, bu şiddetli ama biçimlendirici karşılaşmaya Low-energy-Kraken-Heracles (LKH) adını verdi.

Samanyolu’nun ilk ‘yutma’ izi

Küresel kümelerin yaşı ve “metaliklik” (bir yıldızın hidrojen ve helyumdan daha ağır elementleri ne kadar içerdiğini gösteren oran) verileri, Samanyolu’nun kalbinde üç ayrı gruba ayrılan bir desen ortaya koydu. Gruplardan biri doğrudan Gaia-Enceladus birleşmesine, biri Samanyolu’nun kendi yıldızlarına işaret etti. Üçüncü grup ise daha önce bilinmeyen, çok erken bir birleşmenin imzasını taşıyordu.

“Bu çalışma, Samanyolu’nun bebekliğinde neler olduğunu anlatıyor. Galaksinin sonraki tüm evrimini etkileyen özel bir olayı aydınlatıyor. İnsanlığın büyük sorularından biri ‘nereden geliyoruz?’ ise, biz en azından cevabın bir parçasını sunuyoruz.” — Chiara Zerbinati, Bologna Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü

Hubble ile yaş tayini nasıl keskinleşti?

Ekip, Hubble’ın yıllara yayılan yüksek hassasiyetli ölçümlerini kullanarak küresel kümelerin hem yörünge hareketini hem de yaşını birlikte çıkardı. “Sönümlenmenin” (toz nedeniyle ışığın zayıflaması) en yüksek olduğu iç bölgelerde dahi, bu kümeler güvenilir izleyiciler olarak öne çıktı; çünkü hem hareketleri hem de kronolojileri net biçimde ölçülebiliyor.

“Başlangıçta amacımız, Samanyolu’nun birleşme tarihini —bugünkü görünümüne yol açan tüm çarpışmaları— yeniden kurmaktı. İzleyici olarak küresel kümeleri kullandık: Özellikle sönümlenmenin en yüksek olduğu iç bölgelerde, hem yörünge hareketini hem de yaşını çok iyi ölçebildiğimiz tek nesneler onlar.” — Davide Massari, INAF

Bu yöntem, Samanyolu’nun çarpışma ve birleşme geçmişini daha ince dilimlere ayırmayı sağladı. Önceden ancak yaklaşık 10 milyar yıl öncesine kadar (Büyük Patlama’dan yaklaşık 3,8 milyar yıl sonra) geriye gidilebilen tablo, şimdi 12 milyar yıl öncesine uzanıyor.

Yeni failin profili: kütle, iz ve isim

Araştırmacılar, bu eski ve “yutulmuş” cüce galaksinin kütlesinin Gaia-Enceladus’a benzer olduğunu hesapladı: yaklaşık 500 milyon Güneş kütlesi. Karşılaştırma için, bugünkü Samanyolu’nun toplam kütlesi yaklaşık 1,5 trilyon Güneş kütlesi düzeyinde. Cüce galaksiden gelen maddenin büyük bölümü, Samanyolu merkezinden 20 bin ışık yılı (ışığın bir yılda kat ettiği mesafe) içinde dağıldı. Bu birikim, merkezde saptanan yapısal izin de nedenini açıklıyor.

Araştırma ekibi, birleşmeye Low-energy-Kraken-Heracles (LKH) adını verdi. Kısaltma, bu çok eski galaktik karşılaşmanın varlığını ilk kez öne süren üç ayrı çalışmaya bir selam niteliği taşıyor.

Erken evren takvimi yeniden yazılıyor

Bugüne dek Samanyolu’nun “kozmik kanibalizmindeki” en eski halka, yaklaşık 10 milyar yıl önceki Gaia-Enceladus birleşmesi olarak biliniyordu. LKH, bu eşiği 1,8 milyar yıl daha geriye, Samanyolu’nun bebekliğine itiyor. Böylece galaksimizin bugünkü yapısını belirleyen iç bölgelerdeki yıldız popülasyonlarının hangi sırayla oluştuğu ve karıştığı daha netleşiyor.

• İç bölgelerdeki küresel kümeler üç gruba ayrılıyor: Samanyolu kökenli, Gaia-Enceladus kökenli ve LKH kökenli.

• LKH galaksisinin kütlesi, Gaia-Enceladus ile aynı mertebede (~500 milyon Güneş kütlesi).

• Malzemenin çoğu, merkezden 20 bin ışık yılı içinde birikti; bu da “merkez yarası” desenini üretti.

• Yeni teknik, küresel kümelerin yaşını önceye göre çok daha hassas belirliyor.

Araştırma 17 Ağustos Pazartesi günü Nature Astronomy dergisinde yayımlandı. Bulgular, Samanyolu’nun en erken dönemine dair şimdiye dek eksik kalan bölümü tamamlıyor ve gelecekte yapılacak hız ve yaş ölçümleriyle daha da inceltilebilecek bir zaman çizelgesi sunuyor.