Samanyolu’nun Merkez Üssü ve Ötesine: Gaia’nın 1,8 Milyardan Fazla Yıldızdan Yeni Ayrıntılı Verileri

Galaksimizin kenar mahallelerindeki yıldızların hareketi, Samanyolu tarihindeki önemli değişikliklere işaret ediyor. Bu ve diğer aynı derecede etkileyici sonuçlar, 3 Aralık 2020’de halka açıklanan ESA’nın Gaia Erken Üçüncü Veri Yayınının (EDR3) kalitesini gösteren bir dizi makaleden geliyor.

Gaia Veri İşleme ve Analiz Konsorsiyumu’ndan (DPAC) gökbilimciler, galaksinin ‘merkez üssü’ yönünde yıldızlara bakarak Samanyolu’nun geçmişinin kanıtlarını gördüler. Bu, galaksinin merkezinden gökyüzünde tam tersi yöndedir.

Merkez üssündeki sonuçlar, Gaia verileriyle birlikte yayınlanan dört ‘tanıtım makalesi’nden birinden geliyor. Diğerleri, Gaia verilerini, yakındaki yıldızların sayımına büyük bir uzantı sağlamak, Güneş Sistemi’nin galaksinin merkezi etrafındaki yörüngesinin şeklini türetmek ve Samanyolu’na yakın iki galaksideki yapıları araştırmak için kullanıyor. Makaleler, yeni yayınlanan verilerin iyileştirmelerini ve kalitesini vurgulamak için tasarlanmıştır.

EDR3’teki yenilikler

Gaia EDR3, Gaia uzay aracı tarafından tespit edilen 1,8 milyardan fazla kaynak hakkında ayrıntılı bilgi içerir. Bu, Nisan 2018’de kamuoyuna açıklanan önceki veri sürümüne (Gaia DR2) göre 100 milyondan fazla kaynak artışı anlamına geliyor.

Gaia EDR3 ayrıca yaklaşık 1,5 milyar kaynak için renk bilgisi içeriyor ve Gaia DR2’ye göre yaklaşık 200 milyon kaynak artış . Daha fazla kaynak eklemenin yanı sıra, ölçümlerin genel doğruluğu ve hassasiyeti de iyileştirildi.

ESA’nın Gaia Proje Bilimci Yardımcısı Jos de Bruijne, “Yeni Gaia verileri gökbilimciler için bir hazine hazinesi olmayı vaat ediyor” diyor.

Galaktik merkez üssüne

Yeni Gaia verileri, gökbilimcilerin çeşitli yaşlı ve genç yıldız popülasyonlarını galaksimizin en ucuna – galaktik merkez üssüne doğru izlemelerine izin verdi.

Bilgisayar modelleri, yeni yıldızlar doğarken Samanyolu‘nun diskinin zamanla büyüyeceğini tahmin ediyordu. Yeni veriler, 10 milyar yıllık antik diskin kalıntılarını görmemizi ve böylece Samanyolu’nun şu anki disk boyutuna kıyasla daha küçük boyutlarını belirlememizi sağlıyor.

Bu dış bölgelerden gelen yeni veriler, galaksinin daha yakın geçmişinde başka bir büyük olayın kanıtlarını da güçlendiriyor.

Veriler, diskin dış bölgelerinde, galaksimizin düzleminin üzerinde aşağıya, düzleme doğru ilerleyen yavaş hareket eden yıldızların bir bileşeni ve düzlemin altında yukarı doğru hareket eden hızlı hareket eden yıldızların bir bileşeni olduğunu göstermektedir.

Bu olağanüstü model daha önce tahmin edilmemişti. Bu, galaksimizin daha yakın geçmişinde meydana gelen Samanyolu ve Yay cüce galaksisinin çarpışmasına yakın olmasının bir sonucu olabilir.

Yay cüce galaksisi birkaç on milyonlarca yıldız içerir ve şu anda Samanyolu tarafından yamyamlaşma sürecindedir. Galaksimize son yakın geçişi doğrudan bir darbe olmadı, ancak bu yeterli olurdu, böylece galaksimizdeki bazı yıldızları, suyun içine düşen bir taş gibi yerçekimi tedirgin etti.

Gaia DR2’yi kullanan DPAC üyeleri, 300 ila 900 milyon yıl önce Yay burcuyla karşılaşmanın etkilerini gösteren milyonlarca yıldızın hareketinde ince bir dalgalanma bulmuşlardı. Şimdi, Gaia EDR3’ü kullanarak, galaksimizin yıldız diski üzerindeki güçlü etkilerine işaret eden daha fazla kanıt ortaya çıkardılar.

DPAC meslektaşları ile bu analiz üzerinde çalışan İspanya Barselona Üniversitesi’nden Teresa Antoja, “Disk yıldızlarındaki hareket kalıpları bizim inandığımızdan farklı,” diyor.

Yay cüce galaksisinin rolü hala bazı çevrelerde tartışılıyor olsa da Teresa, “Diğer yazarların bazı simülasyonlarının gösterdiği gibi, tüm bu rahatsızlıklar için iyi bir aday olabilir” diyor.

Güneş Sisteminin yörüngesini ölçmek

Galaksinin tarihi, Gaia EDR3 tanıtım belgelerinin tek sonucu değildir. Avrupa’daki DPAC üyeleri, verilerin son derece doğru olduğunu ve sınırsız bilimsel keşif için benzersiz potansiyeli göstermek için başka çalışmalar yaptı.

Bir makalede Gaia, bilim adamlarının Evrenin geri kalan çerçevesine göre Güneş Sisteminin ivmesini ölçmelerine izin verdi. Son derece uzak galaksilerin gözlemlenen hareketleri kullanılarak, Güneş Sisteminin hızının her saniye 0.23 nm / s değiştiği ölçülmüştür.

Bu küçük ivme nedeniyle, Güneş Sisteminin yörüngesi her saniye bir atomun çapı kadar saptırılır ve bir yılda bu yaklaşık 115 km’ye ulaşır. Gaia tarafından ölçülen ivme, teorik beklentilerle iyi bir uyum gösteriyor ve optik astronomi tarihinde Güneş Sistemi’nin galaksi etrafındaki yörüngesinin eğriliğinin ilk ölçümünü sağlıyor.

Yeni bir yıldız sayımı

Gaia EDR3 ayrıca güneş bölgesinde yeni bir yıldız sayımının alınmasına izin verdi. Gaia Yakın Yıldızlar Kataloğu, Güneş’in 100 parsek (326 ışık yılı) içindeki yıldızların yüzde 92’sini oluşturduğu tahmin edilen 331 312 nesne içerir.

Yakın yıldızların Gliese Kataloğu olarak adlandırılan güneş mahallesinin önceki sayımı 1957’de gerçekleştirildi. Başlangıçta sadece 915 nesneye sahipti, ancak 1991’de 3803 göksel nesneye güncellendi.

Ayrıca 82 ışıkyılıyla sınırlıydı: Gaia’nın sayımı dört kat daha uzağa ulaşıyor ve 100 kat daha fazla yıldız içeriyor. Ayrıca, eski verilerden çok daha hassas olan konum, hareket ve parlaklık ölçümleri sağlar.

Samanyolu’nun Ötesinde

Dördüncü bir tanıtım makalesi Macellan Bulutlarını analiz etti: Samanyolu’nun yörüngesinde dönen iki galaksi. Gaia EDR3, Büyük Macellan Bulutu yıldızlarının hareketini öncekinden daha hassas bir şekilde ölçerek, galaksinin spiral bir yapıya sahip olduğunu açıkça gösteriyor. Veriler ayrıca Küçük Macellan Bulutu’ndan çıkarılan bir yıldız akışını da çözüyor ve her iki galaksinin eteklerinde daha önce görülmemiş yapılara işaret ediyor.

3 Aralık CET saat 12: 00’de, Gaia DPAC Konsorsiyumu’nun birçok bilim adamı ve mühendisi tarafından üretilen veriler, herkesin bakması ve öğrenmesi için halka açık hale geldi. Bu, iki bölümden oluşan bir yayının ilkidir; Veri Sürümü 3’ün tamamı 2022 için planlanmıştır.

“Gaia EDR3, Gaia misyonunda yer alan herkesin büyük bir çabasının sonucudur. ESA’nın Gaia Proje Bilimcisi Timo Prusti, bu olağanüstü zengin bir veri kümesi ve dünyanın dört bir yanından astronomların bu kaynakla yapacakları birçok keşfi dört gözle bekliyorum ”diyor. “Ve henüz bitirmedik; Gaia yörüngeden ölçümler yapmaya devam ettikçe daha fazla harika veri gelecektir. “