161
161 points

Bir Galaksinin Ağırlığı ölçülür mü, nasıl ölçülür?

ARIZONA üniversitesinden Ekta Patel ve bir araştırma ekibinin bildirdiğine göre, galaksilerin ağırlığını tahmin etmek için geliştirilen yeni bir teknik, özellikle de yakın gelecekte yapılacak çalışmaların büyük veri kümelerine uygulandığında daha kesin sonuçlar üretiyor.

Astrophysical Journal adlı dergide yayımlanan çalışma, Samanyolu’nun birtakım uydu galaksilerinin üç boyutlu hareket gözlemlerini kapsamlı bilgisayar simülasyonlarıyla birleştirerek, yaşadığımız galaksinin kütlesini hassas biçimde ölçüyor.

Galaksilerin kütlesini belirlemek evrenin mimarisiyle ilgili temel gizemleri çözmede önemli rol oynuyor. Mevcut kozmolojik modellere göre bir galaksinin görünür maddesi (yıldızlar, gaz ve toz) kütlesinin yalnızca %15’ini meydana getiriyor. Geri kalan %85’inse şu ana kadar hiç gözlemlenememiş ve fiziksel niteliği büyük oranda sırrını koruyan gizemli bir bileşen, yani karanlık madde olduğu düşünülüyor.

 

 

Bir galaksinin kütlesinin büyük kısmı (büyük oranda karanlık madde) galaksinin halesinde, yani şekli büyük oranda bilinmeyen ve çok az sayıda yıldız içeren, bazen de hiç içermeyen dış kesiminde yer alıyor. Yaygın kabul gören kozmolojik modele göre karanlık madde tüm evrene yayılıyor ve ışık saçan (yani normal) maddeyi de beraberinde götürüyor. Bunların kesiştiği yerde biriken gaz ve toz ise galaksileri meydana getiriyor.

 

Milyarlarca yıl içinde, küçük galaksiler birleşerek daha büyük galaksiler oluşturuyor, büyüyen ve kütleçekimsel etkisi uzayda giderek artan bu galaksiler de diğer küçük galaksileri çekerek kendilerine uydu yapıyor. Uydu galaksilerin yörüngesi, konak galaksi tarafından belirleniyor, tıpkı güneşin kütleçekim etkisinin güneş sistemindeki gezegenlerin ve gök cisimlerinin hareketlerini belirlemesi gibi.

 

Arizona Üniversitesinin Astronomi Bölümü ve Steward Gözlemevinde dördüncü sınıf lisansüstü öğrencisi olan Patel, “Evrenin genişlediğini artık biliyoruz” diyor. “Ama iki galaksi birbirine yeterince yaklaştığında birbirlerini evrenin genişleme etkisinden daha şiddetli çekiyorlar, böylece tıpkı Samanyolu ile en yakın komşumuz Andromeda galaksisi örneğinde olduğu gibi, ortak bir merkez etrafında birbirlerinin yörüngesinde dönmeye başlıyorlar.” Andromeda,Samanyolun’a saniyede 110 kilometre hızla yaklaşsa da, iki galaksi bundan ancak 4,5 milyar yıl sonra birleşecek. Patel’e göre Andromeda’nın hareketini izlemek “bir insanın saçının uzamasını Ay mesafesinden izlemeye” denk Bir galaksiyi sırf bakarak “tartmak” olanaksız, hele ki gözlemci (Samanyolu’nda olduğu gibi) o galaksinin içindeyse.

Bu sebeple de araştırmacılar bir galaksinin kütlesini, kütle çekim etkisiyle konak galaksi etrafında tur atan eden gök nesnelerinin hareketlerini inceleyerek hesaplayabiliyor.

Konak galaksinin kütlesini izledikleri için “izleyici” (tracer) olarak bilinen bu nesneler, uydu galaksiler ya da birbirine bütünlüğünü koruyamayacak kadar yaklaşmış eski galaksilerden saçılmış yıldızlar olabiliyor.

 

 

Bir galaksinin kütlesini tahmin etmek için, bugüne kadar yaygın olarak kullanılan yöntemlerden (örneğin izleyicilerin hızını ve konumunu ölçmek) farklı olarak, Patel ile makalenin diğer yazarlarının geliştirdiği yaklaşım, zamana bağlı olarak değişmediği için daha güvenilir sonuçlar sunan açısal momentumu kullanmak. Uzaydaki bir cismin açısal momentumu uzaklığına ve hızına bağlı olarak değişir.

Uydu galaksiler Samanyolu etrafında eliptik yörünge çizme eğiliminde olduğu için, galaksiye yaklaştıkça hızlanır, uzaklaştıkça yavaşlar. Açısal momentum konum ve hızın çarpımı ile hesaplanır. İzleyicinin, yörüngenin en yakın ya da en uzak noktasında olması değerde bir değişiklik yaratmaz. “Bunu artistik buz pateninde piruet (tek ayak üstünde dönüş) yapan bir patenciye benzetebilirsiniz” diyor Patel.”Patenci, kollarını kendine çektikçe daha hızlı döner. Bir başka deyişle hızı değişir ama açısal momentumu tüm dönüş boyunca aynı kalır.” Patel’in Amerikan Gökbilim Derneği’nin Denver’da gerçekleşen 232. toplantısında sunduğu çalışma, Samanyolu’nun bilinen 50 uydu galaksisinden dokuzunun tam üç boyutlu hareketlerini bir arada gösteren ve açısal momentum ölçümlerini bizimkine benzer 20.000 konak galaksi içeren simüle edilmiş bir evrenle karşılaştıran ilk çalışma. Bu simüle edilmiş galaksiler toplamda 30.000 civarı uydu galaksi barındırıyor. Patel’in ekibinin hesabına göre Samanyolu’nun kütlesi 0,96 trilyon Güneş kütlesine denk.

 

 

Daha önceki tahminler, galaksimizin kütlesinin 200 milyar ile 2 trilyon güneş kütlesi arasında olduğu yönündeydi. Bu sonuçlar, Andromeda galaksisinin (M3ı) Samanyolu’ndan çok daha büyük kütleli olduğu görüşünü de destekliyor. Yazarlar bu yöntemi, Gaia uzay gözlemevi ve LSST (Büyük Sinoptik Gözlem Teleskopu) gibi geleceğe dönük galaktik araştırmaların elde edeceği, giderek büyüyen verilere uygulamayı umuyor. Arizona Üniversitesinde gökbilim bölümünde yardımcı doçent doktor ve aynı zamanda araştırmanın eş yazarı olan Gurtina Besla’ya göre, hızı ölçülen uydu galaksilerin sayısı arttıkça Samanyolu’na ilişkin bilgilerimiz de büyüyecek. Gelecek nesil simülasyonlar daha yüksek çözünürlük sağladıkça, bilim insanları, adına ultra sönük galaksiler denilen en küçük kütleli izleyicilerle ilgili daha ayrıntılı istatistikler elde edecek.

“Yöntemimiz, birden çok uydu galaksinin hız ölçümünü eşzamanlı olarak yapmamızı ve böylece soğuk madde kuramının Samanyolu’nun halesinin kütlesiyle ilgili ne öngörüde bulunduğuna yanıt vermemizi sağlıyor” diyor Besla. “Hem gözlemsel veri kümelerinde hem de nümerik olanaklardaki hızlı büyümeden yararlanmak için biçilmiş kaftan.”


Beğendin mi? Arkadaşlarınla Paylaş O Zaman!

161
161 points

Sizin Tepkiniz Nedir?

Kızgın Kızgın
26
Kızgın
Sıkıntılı Sıkıntılı
13
Sıkıntılı
Eğlenceli Eğlenceli
33
Eğlenceli
Aşk Aşk
20
Aşk
Troll Troll
23
Troll
ŞOK ŞOK
13
ŞOK
Süper Süper
3
Süper

0 Comments

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bir Format Seç
Kişilik yarışması
Kişisel veya herhangi bir özellik hakkında test içeriği ekle.
Trivia Tarzı Yarışma
Trivia Tarzı seçenekli soruların olduğu test tarzı yarışma
Anket
Karar vermek veya görüş belirlemek için oy kullanmak
Makale
Klasik Metin editörü
Liste İçerik
Klasik İnternet Dinleyicileri
Azalan Liste
Giderek azalan Liste içerik
Birden Fazla Birleşik İçerik
Birden fazla içerik arasından en iyisini seç
Sıralanan alt içerikler
En iyi liste maddesine karar vermek için oy kullan ya da oy kullan
Caps Yapıcı
İnstagram'da gördüğünüz caps tarzı paylaşımları yap.
Video
Youtube, Vimeo veya Vine Embedleri veya İstediğin Videoyu yükle
Ses
Soundcloud veya Mixcloud Embedleri veya istediğin müzik, podcast veya herhangi bir sesi yükle.
Görüntü
İlgini En çok Çeken Fotoğrafı yükle.
gif
GIF formatı