Galaksimizin yıldız popülasyonunu anlamak, sadece kendi dünyamız hakkında değil, aynı zamanda bir bütün olarak evren hakkında da çok şey ortaya çıkarabilir. Sözde galaktik arkeoloji, galaksilerin nasıl şekillendiğini ortaya çıkarabilir ve kendimize ait bazı ilginç karmaşıklıkları açıklayabilir.
Elbette, içindeki konumumuz göz önüne alındığında, Samanyolu aynı zamanda galaksilerin nasıl evrildiğine, hareket ettiğine ve şekillendiğine dair inceliklerini incelememiz gereken en iyi laboratuar. Ve galaksimizdeki bu milyarlarca esrarengiz ışık noktasını inceleyerek, tam bir anlayış alanı açılıyor.
Yıldızlar, bir galaksinin yaşamında hayati bir rol oynar. Küçük bir fraksiyon hayatlarını süpernova adı verilen patlamalar olarak sonlandırır ve bu olaylar aracılığıyla gezegenler, asteroitler ve hatta yaşamın kendisi gibi şeyler yapmak için gereken tüm gerekli ağır elementleri serbest bırakırlar. Peki bu olaylar bize galaksimiz hakkında ne söyleyebilir?
İsrail’deki Tel Aviv Üniversitesi’nden Profesör Dan Maoz, buna benzer soruları yanıtlamaya çalışan EMERGE adlı bir projenin başındaki kişidir. “EMERGE’in arkasındaki fikir, bu soruyla ilgili mümkün olduğunca fazla bilgiyi gözlemsel olarak elde etmeye çalışmaktır,” dedi, “evrendeki çeşitli elementlerin nerede, nasıl ve ne zaman üretildiği ve galaksimizdeki yıldızlar.”
Yıldızlar, tıpkı güneşimiz gibi, süpernova olarak patlayan önceki nesillerin fosil benzeri kayıtlarını içerir ve bu da mevcut yıldızları inceleyerek neredeyse geçmişe bakmamızı sağlar. Prof. Maoz, “Ve süpernovaların bu temel zenginleştirme süreçlerinden galaksimizin şu anki resminin nasıl ortaya çıktığını görmek için fikir bu,” dedi.
Bu fosil benzeri kayda erişmek için proje, Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Gaia teleskopunu kullanıyor. 2013’te başlatılan ve Dünya’dan 1,5 milyon kilometre uzaklıkta bulunan bu gelişmiş uzay gözlemevi, tarihin en kapsamlı galaktik araştırması olan galaksimizdeki iki milyardan fazla yıldızı incelemek için on yıllık bir görevde.
Gaia’nın verileri, Prof. Maoz’un belirli bir popülasyonda oluşan küçük ve büyük yıldızların göreceli sayısı olan yıldızların başlangıç kütle işlevi (IMF) denen bir şeyi araştırmasına izin veriyor. Bu tür yıldızların uzaklığı ve parlaklığı bilinerek, IMF’leri incelenebilir ve bununla birlikte tarihçeleri bir araya getirilebilir.
Şimdiden bazı ilginç bulgular yapıldı. Örneğin, Prof. Maoz ve meslektaşları IMF’lerini ölçerek, galaksimizdeki ‘Gaia Sosis’ olarak bilinen birkaç milyar yıldızdan oluşan bir grubun galaksimizden gelmediğini ve aslında Samanyolu ile birleştiğini doğruladılar.
Prof. Maoz, “Şaşırtıcı bir şekilde, galaksimizin normal yıldızlarından çok farklı bir başlangıç kütle işlevine sahip olduklarını gördük,” dedi. IMF’leri, genetik bir imza gibi, “bu yıldız popülasyonunun 10 milyar yıl önce Samanyolu tarafından yutulduğuna” dair önceki göstergeleri doğruladı.
Galaktik arkeoloji
Yıldızların nerede ve nasıl oluştuğunu bilmek bize galaksimiz hakkında çok şey söyleyebilir. Ancak Samanyolu’nu anlamanın bir başka önemli kısmı, farklı yıldızlarının kaç yaşında olduğunu bulmaktır, bu da galaktik arkeoloji olarak bilinen bir yaklaşım olan galaksimizin tarihini incelememize olanak tanır.
Birleşik Krallık’taki Birmingham Üniversitesi’nden Dr Andrea Miglio tarafından yönetilen Asterokronometri projesi, sarmal galaksilerin nasıl bizim formumuza benzediğini ve evrimleştiğini anlamak için bunu daha ayrıntılı bir şekilde incelemeye çalışıyor. Bunu, Samanyolu’ndaki on binlerce yıldızın yaşlarını ölçerek yapacak, ancak bu, bazı yeni düşüncelerin başarılmasını gerektirdi.
Proje, birçok yıldız çağını aynı anda anlamak ve böylece galaksimizi oluşturan olayların zaman çizelgesini yeniden yapılandırmak için her yıldızın parlaklığının nabzına dayanan ve Gaia’nın eşi benzeri görülmemiş bilgileriyle tamamlanan, asterosismoloji olarak bilinen benzersiz bir yıldız tarihlendirme yöntemini kullanıyor.
Dr Miglio, “Gaia’dan önce, yalnızca birkaç (yakın) bin yıldızın mesafeleri hakkında bilgi sahibiydik” dedi. Şimdi Gaia ile yıldızların nerede olduğuna dair çok kesin bilgilere sahibiz. Mesafeye sahip olduğunuzda, parlaklığı çok kesin bir şekilde anlayabilirsiniz. Gaia ile bunu Güneş’ten (birkaç bin ışık yılı) yapabiliriz, böylece galaksinin farklı bölgelerini keşfetmeye başlayabilirsiniz. ”
Yüksek hassasiyetli yaşlara ulaşmak için proje aynı zamanda, bir yıldızın parlaklığındaki değişiklikleri ölçerek gezegenleri arayan NASA’nın Kepler ve ESA’nın CoRoT gibi gezegen avı teleskoplarından ve bugün de bunu yapmaya devam eden NASA’nın TESS’inden alınan verilere de dayanıyor.
Zaman içindeki bu tür değişiklikler doğrudan bir yıldızın yaşıyla ilgilidir. Dr Miglio, “Bu değişiklikler yıldızların iç kısmına hapsolmuş ses dalgalarıyla ilgilidir” dedi. “Bu salınım modlarının sıklığını ölçerek, kütleyi (hesaplayabilir) ve ardından çok kesin bir yaşa sahip olabilirsiniz.”
Dr Miglio, yıldız çağlarını bu şekilde incelemek, galaksimizin evriminin bir resminin “ağaç halkaları” veya “fosiller” gibi yıldızlar kullanılarak bir araya getirilmesine olanak tanıyacağını söylüyor. “Belirli bir olay gerçekleştiğinde ve Samanyolu’nun gerçekte nasıl geliştiğini yeniden inşa edebilirsiniz,” dedi.
Bunu yapmak, EMERGE gibi projelerle birlikte, Samanyolu’nun yapısı ve evrimi açısından gözlemleyebileceğimiz diğer sarmal galaksilerle benzer olup olmadığını bize söylemeye başlayabilir. Dr Miglio, “Samanyolu’nun montajını anladığımızda, eşsiz olup olmadığını görebiliriz” dedi.
Bu AB’nin Avrupa Araştırma Konseyi tarafından finanse edildi.
Bu makale ilk olarak Horizon dergisinde yayınlandı.
