Popüler Bilim: Samanyolu'nu ne deldi?
Harvard Smithsonian Astrofizik Merkezi'nde araştırmacı Ana Bonaca Galaksimizin göremediğimiz bir şeyle kaplı gibi göründüğünü bulduk Karanlık çarpma "Çarptı Delik ! Gökbilimciler, bu gizemli çarpma cihazının sıradan maddeden yapılamayacağına ve teleskopun bunu doğrudan tespit etmediğine inanıyor. Tam olarak nedir?
1. Bir yıldız Samanyolu'na düştüğünde
15 Nisan'da Bonaca, Amerikan Fizik Derneği (APS) toplantısında bulduğu kanıtı sundu: Samanyolu'ndaki en uzun seri Yıldız Akışı GD-1 Üstte delik. Bir yıldız akışı, bir galaksinin yörüngesinde dönen bir yıldız dizisidir. Küresel küme veya Cüce galaksi , Bir galaksinin (buradaki Samanyolu gibi) çekim kuvvetinin devasa gelgit kuvveti altında, bir yıldız akışı oluşturmak için iki yönde yırtılır ve gerilir. GD-1'deki yıldızlar, uzun süre önce Samanyolu'na düşen "küresel kümelerin" kalıntılarıdır ve uzun bir çizgi oluşturmak için gökyüzünde uzanırlar.
Yıldız akışı, Samanyolu çevresinde uzun bir çizgi oluşturur. | Resim kaynağı: NASA
Genel olarak, GD-1 yıldız akışı düzgün bir çizgi olmalıdır, ancak gökbilimciler bu yıldızlar parçalanmadan önce, orijinal küresel kümenin bulunduğu bir yer olacağına inanırlar. boşluk . Ancak Bonaca, garip bir şekilde GD-1'de ikinci bir boşluk olduğunu keşfetti ve bu boşluğun kenarının çok pürüzlü olduğunu fark etti. Bonaca buna GD-1 diyor " diken "Resmin tamamına bir yıldız akıntısına çok büyük bir şey hızla nüfuz etmiş gibi görünüyor.
GD-1 yıldız akışının bugüne kadarki en doğru görüntüsünde Bonaca, boşluğun kenarında ikinci bir boşluk (solda Boşluk) ve bir "mahmuz" buldu. | Resim kaynağı: Karanlık Maddenin Yeni Astrofizik Probları, Ana Bonaca / GAIA
Bonaca, çarpma tertibatını, gözlenen herhangi bir ışıklı cisimle eşleştiremeyeceklerini, bir yıldızdan çok daha büyük, yaklaşık bir milyon güneş kütlesi olduğunu söyledi. Yani temelde yıldızların neden olma olasılığını dışladı.
Öyleyse bunun bir kara delik olması mümkün mü? Bonaca, eğer bir kara delik olsaydı, Samanyolu'nun merkezinde bulduğumuz türden olacağını söyledi. Süper kütleli kara delik . Çoğu büyük galaksinin merkezinde yalnızca bir süper kütleli kara delik var gibi görünse de, Samanyolu'nda ikinci bir süper kütleli kara deliğe sahip olmak imkansız değildir. Ama buna gerçekten bir kara delik neden oluyorsa, o zaman toplanma diskinden gelen parlama veya radyasyon gibi bazı diğer işaretleri de gözlemleyebilmeliyiz.
(üst) Gözlemlenen GD-1 yıldız akıntısının gerçek şekli iki boşluğa ve bir "dikene" sahiptir; (altta) bilgisayar simülasyonu tarafından tahmin edilen GD-1 yıldız akıntısının şekli, sadece bir boşluklu düzgün bir eğridir. | Resim kaynağı: Karanlık Maddenin Yeni Astrofizik Probları, Ana Bonaca / GAIA
Ayrıca galaksinin bir yerinden "neden" den sonra kaçmış olan ışıklı bir nesne de olabilir. Ancak bu olasılık, kısmen nesnenin boyutu çok büyük olduğu için çok yüksek görünmüyor. Çapı yaklaşık 10 ila 20 parsek (30 ila 65 ışıkyılı eşdeğer) olup, yaklaşık olarak küresel bir yıldız kümesi boyutundadır.
Bununla birlikte, bunun ışıklı bir nesne olma olasılığını tamamen ortadan kaldırmak zordur, çünkü bunu gerçekten anlamak için araştırmacılar, çarpma sırasında ne kadar hızlı hareket ettiğini bilmelidir. Bonaca, çok hızlı hareket edebileceğini, ancak beklendiği kadar ağır olmayabileceğini, "kara mermi" gibi ağır olmayacağını veya biraz daha yavaş hareket edebileceğini, ancak kütlenin çok büyük olduğunu söyledi. "Kara çekiç". Bu nesnenin ne kadar hızlı olduğunu bilmeden, gökbilimciler nihayet ne olduğunu belirleyemezler.
(üstte) gözlemlenen GD-1 yıldız akışının gerçek şekli; (altta) GD-1 yıldız akışının büyük ve ağır bir nesne ile etkileşimini göz önünde bulundurduktan sonra, bilgisayar simülasyonu GD-1 yıldız akışının şeklini tahmin ediyor İkinci bir boşluk ve kenar "dikenler" ortaya çıktı. | Resim kaynağı: Karanlık Maddenin Yeni Astrofizik Probları, Ana Bonaca / GAIA
2. Karanlık madde mi?
Ne büyük ve parlak nesnelerin GD-1'e çarptığı bulunmadığından, ne de Samanyolu'nda ikinci bir gizli süper kütleli kara deliğin varlığına dair kanıt bulunmadığından, daha bariz bir seçenek, bunun büyük bir blok olabileceğidir. Karanlık madde . Bu keşif bize karanlık maddeden yapılmış gerçek bir nesne bulma konusunda yeni bir umut verdi.
Şu anda, karanlık maddenin ne olduğunu hala bilmiyoruz. Görebildiğimiz ışıklı madde, evrendeki maddenin sadece küçük bir parçasıdır. Galaksilerin bir araya gelme şekillerine bakılırsa, merkezlerinde çok ağır bir şey toplanıyor ve büyük bir yerçekimi yaratıyor gibi görünüyor.
Bu nedenle çoğu fizikçi, evrende başka maddeler, göremediğimiz bazı maddeler olduğuna inanıyor. Karanlık maddenin neyden yapıldığına dair birçok farklı görüş var, ancak şu ana kadar doğrudan karanlık maddeyi tespit etmedik.
Görünmez maddeden oluşan yoğun bir küre galaksimizden geçerek fizikçilere karanlık maddenin varlığını kanıtlamak için yeni fikirler sunar. Ve bu, karanlık maddenin davranışına dayanan çoğu teorinin öngördüğü gibi, karanlık maddenin gerçekten "bloklu" olduğunu gösterecektir.
Karanlık madde gerçekten büyükse, yıldızlarda ve bulutsularda gördüğümüz ışıklı maddeye çok benzer şekilde galakside kabaca dağılmış düzensiz topaklar halinde toplanacaktır. Diğer bazı teoriler, bunların çok büyük olmadığına ve karanlık maddenin galakside eşit şekilde dağıldığına inanıyor. Diğer teoriler, karanlık maddenin hiç var olmadığına inanıyor.
3. Samanyolu Haritası
Bonaca, bu keşfi, Samanyolu'ndaki milyarlarca yıldızı ve gökyüzündeki hareketlerini haritalamayı amaçlayan, Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) bir projesi olan Gaia misyonundan alınan verilere dayanarak yaptı. . Gaia bize GD-1 akışı için en iyi yıldızların güncel bir kataloğunu sağlıyor.
Bonaca'nın görüşü, Arizona Çok Aynalı Teleskobu'ndan (MMT) alınan gözlem verileri kullanılarak desteklenmektedir. MMT, hangi yıldızların dünyaya doğru hareket ettiğini ve hangilerinin dünyadan uzaklaştığını açıkça gösterir. Bu, GD-1 akışını gerçekten takip eden yıldızları yalnızca GD-1 yakınında görünen yıldızlardan ayırt etmeye yardımcı olur. Şimdiye kadarki en doğru GD-1 görüntüsünü bize sağlıyor Yıldız akışındaki ikinci boşluğu, boşluğun kenarındaki dikenleri ve daha önce keşfedilmemiş bir alanı ortaya çıkaran bu görüntüdür.
Bonaca'nın keşfi benzersizdir, çok yeni bir keşiftir, hakemli bir dergide yayınlanmamıştır bile. Ancak bu keşif yayınlandıktan sonra pek çok fizikçi tarafından takdir gördü. Bonaca, gelecekte bu tür kara mermilere benzer daha fazla delik bulmak için daha fazla haritalama işi yapmak istediğini ve nihai amacının tüm galaksinin karanlık madde kümelerini haritalamak olacağını söyledi.
