Kaotik evrenimizde, şaşırtıcı derecede büyük bir düzenlilik var ancak bu bahsedeceğimiz düzenlilik bunlardan oldukça garip bir tanesi. Astronomlar, boyutları ne olursa olsun bütün galaksilerin tam bir dönüşü tamamlamalarının yaklaşık bir milyar yıl sürdüğünü buldu. Bu demek oluyor ki, bir galaksinin dış ucunda bulunan maddenin, galaksinin merkezinin (Samanyolu örneğinde bu merkez devasa bir karadelik olan Sagittarius A oluyor) yörüngesini bir kez tamamlaması yaklaşık bir milyar yıl sürüyor.
Batı Avustralya Üniversitesi Radyo Astronomi Araştırmaları Uluslararası Merkezi’nden (University of Western Australia branch of the International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR)) baş araştırmacı Gerhardt Meurer; “Bu süre her bir galaksi için tamı tamına aynı değil. Ancak bir galaksinin çok büyük ya da çok küçük olmasından bağımsız olarak, eğer bir galaksi diskinin en dış ucunda oturabilseydiniz, galaksi döndükçe bir tam turu tamamalamak yaklaşık bir milyar yıl alacaktı.”diye durumu açıklıyor.
İlginç bir şekilde, galaksimizdeki tüm yıldızlar galaksinin merkezi etrafında aşağı yukarı aynı hızla döndüğünden, galaksinin merkezine daha yakın olan yıldızların Sagittarius A etrafında dönmeleri daha az zaman alıyor. İşte bu yüzden bir kozmik yıl – Güneş Sistemimizin bir yörünge turunu tamamlaması için gereken süre – sadece 225 ila 250 milyon yıl arası sürüyor. Karanlık madde teorisi de buradan ortaya çıkıyor – eğer kütle çekimini en temelinde yanlış anlamadıysak Samanyolu içerisinde bu etkiye sebep olacak miktarda gözlemlenebilir kütle yok, ya da bizim göremediğimiz kütle var.
Araştırma ekibinin bulguları şu anlama geliyor; aynı süre içerisinde telafi edilmesi gereken mesafe daha az olduğundan daha küçük galaksiler için maddenin daha yavaş hareket etmesi gerekiyor.
Araştırmacılar, küçük asimetrik cüce galaksilerden devasa spiral galaksilere kadar yaklaşık 130 galaksi içindeki nötr hidrojenin dairesel hızlarını ölçtü. Galaksiler arasında hem boyut hem hız açısından 30 kata varan farklar vardı. Bu ölçümler, araştırma ekibinin her bir galaksinin bir turu tamamlaması için gereken süreyi hesaplamasına olanak sağladı ve her biri için sonuç aşağı yukarı bir milyar yıl çıktı. Ekip ayrıca ışık dağılımı ile galaksinin kenarındaki atomal hidrojen arasında bir korelasyon buldu. Bu da ekibin, bir milyar yıllık dönüşün üzerinde çalıştıkları galaksilerin kenarlarında sahiden de gerçekleştiğini teyit edebilmelerine olanak tanıdı.
Galaksilerin kenarlarında başka birşey daha buldular; yaşlı yıldızlar. Mevcut modeller çerçevesinde galaksilerin kenarlarının daha çok genç yıldızları barındırdığını bulmayı bekliyorlardı. Ancak buldukları yaşlı yıldız sayısı dikkate değer miktardaydı, aralara seyrek bir şekilde yayılmış genç yıldızlar ve yıldızlararası gaz vardı.
Meurer; “Bir galaksinin nerede bittiğini bilmek biz astronomların gözlemlerimize sınır getirebileceğimiz anlamına geldiği için ve galaksinin bittiği yerden sonrasına ait veriler üzerinde çalışmak için boşa zaman, çaba ve bilgisayar işlem gücü harcamayacağımız anlamına geldiği için bu önemli bir sonuç. Bu çalışma sayesinde, galaksilerin, hem yaşlı hem genç yıldızları ve yıldızlararsı gazı barındıran keskin kenarları ile her bir milyar yılda bir kez döndüğünü artık biliyoruz.
Ekip, çalışmalarının seçim yanlılığına maruz kalmış olabileceğini yani evrendeki tüm galaksiler arasında şans eseri olarak aynı özelliklere sahip olanları seçmiş olabileceklerini belirtiyor. Sonuçların evrensel olup olmadığına karar vermek için ilave çalışma gerekecek.
Ekibin makalesi, Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Tebliğlerinde (The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) yayımlandı ve bu linkten indirilebilir.
Matematiksel için çeviren: Yalçın Boysan
Kaynak: https://www.sciencealert.com/hydrogen-galaxies-all-take-one-billion-years-to-rotate
Matematiksel