Ana galaksimiz Samanyolu'nun oluşumu 12 milyar yıl önce başladı. O zamandan bu yana diğer galaksilerle bir dizi birleşme yaşadı ve hem kütle hem de boyut olarak büyüdü. Yapı taşlarının kalıntıları (yani geçmişte Miky Yolu ile birleşen galaksiler), alışılmadık enerji, açısal momentum ve düşük metaliklik değerleri aracılığıyla tanımlanabilir. Galaksimizin en eski iki yapı taşı yakın zamanda Gaia veri seti kullanılarak tanımlandı ve Hindu tanrılarından sonra Shiva ve Shakti olarak adlandırıldı. Kendi galaksimizin incelenmesine adanmış Gaia uzay teleskopu, Samanyolu çalışmalarında devrim yarattı. Gaia Enceladus/ Sosis nehri, Pontus nehri ve Samanyolu'nun "zavallı yaşlı kalbi" daha önce Gaia veri seti kullanılarak tanımlanmıştı. Samanyolu'nun tarihi birleşmelerle doludur. Hubble Uzay Teleskobu görüntüleri bundan altı milyar yıl sonra ana galaksimizin komşu Andromeda galaksisiyle birleşeceğini gösteriyor.
Galaksiler ve diğer büyük yapılar oluştu Evren Büyük Patlama'dan yaklaşık 500 milyon yıl sonra.
Evimizin oluşumu galaksi Samanyolu yaklaşık 12 milyar yıl önce başladı. O zamandan bu yana diğer galaksilerle bir dizi birleşme yaşadı ve bu da kütle ve boyut olarak büyümesine katkıda bulundu. Samanyolu'nun tarihi aslında diğer galaksilerin bizim galaksimizle birleşmesinin tarihidir.
Yıldızların enerji ve açısal momentum gibi temel özellikleri, oluştukları galaksinin hızı ve yönü ile doğrudan bağlantılıdır ve aynı galaksinin yıldızları arasında paylaşılmaktadır. Galaksiler birleştiğinde enerji ve açısal momentum zaman içinde korunur. Bu, birleşme kalıntısının tanımlanmasında önemli bir araç görevi görür. Benzer sıra dışı enerji ve açısal momentum değerlerine sahip büyük bir yıldız grubunun, muhtemelen bir galaksinin birleşme kalıntısı olması muhtemeldir. Ayrıca yaşlı yıldızların metalikliği düşüktür, yani daha erken oluşan yıldızların metal içeriği düşüktür. Bu iki kritere dayanarak Samanyolu'nun birleşme tarihinin izini sürmek mümkün ancak Gaia veri setleri olmasaydı bu mümkün olmazdı.
ESA tarafından 19 Aralık 2013'te fırlatılan Gaia uzay teleskobu, Samanyolu'nun kökeni, yapısı ve evrimsel tarihi dahil olmak üzere incelenmesine adanmıştır. L2 Lagrange noktası civarında (Dünya'dan Güneş'in tersi yönde yaklaşık 1.5 milyon km uzaklıkta bulunan) Lissajous yörüngesinde park edilmiş. JWST ve Öklid uzay araçlarının yardımıyla Gaia sondası, Samanyolu'ndaki yaklaşık 1.5 milyar yıldızı kapsayan devasa bir yıldız sayımı yürütüyor ve onların hareketlerini, parlaklıklarını, sıcaklıklarını ve kompozisyonlarını kaydediyor ve ev sahibi galaksinin hassas bir 3 boyutlu haritasını oluşturuyor. Bu nedenle Gaia, milyar yıldızlı araştırmacı olarak da anılıyor. Gaia tarafından oluşturulan veri kümeleri Samanyolu'nun tarihiyle ilgili çalışmalarda devrim yarattı.
Gökbilimciler 2021'de Gaia veri kümelerini kullanarak büyük bir birleşmeyi öğrendiler ve 8 ila 11 milyar yıl önce Samanyolu ile birleşen Gaia-Sosis-Enceladus (GSE) galaksisinin kalıntısı olan Gaia Enceladus/Sosis akışını belirlediler. Daha sonra ertesi yıl Pontus Çayı ve Samanyolu'nun "zavallı yaşlı kalbi" tespit edildi. Pontus akıntısı Pontus birleşmesinin kalıntısıdır; "zavallı yaşlı kalp" ise proto-Samanyolu'nu oluşturan ilk birleşmeler sırasında oluşan ve Samanyolu'nun merkez bölgesinde ikamet etmeye devam eden yıldız grubudur.
Şimdi gökbilimciler, 12 ila 13 milyar yıl önce, yani galaksilerin ilkel çağlarda oluştuğu dönemde, Samanyolu'nun erken bir versiyonuyla oluşup birleşen iki yıldız akışının keşfedildiğini bildiriyorlar. Evren. Bunun için araştırmacılar Gaia verilerini ayrıntılı yıldız spektrumlarıyla birleştirdi. Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması (DR17) ve düşük metalli yıldızların belirli bir aralığı için yıldızların iki spesifik enerji ve açısal momentum kombinasyonu etrafında kalabalıklaştığını gözlemledi. İki grup, Samanyolu ile birleşen ayrı galaksilerin parçası olan yıldızlara benzer açısal momentuma sahipti. Belki de Samanyolu'nun en eski yapı taşları olan araştırmacılar onlara Hindu tanrılarından sonra Shiva ve Shakti adını verdiler. Yeni keşfedilen yıldız gruplarının Samanyolu'nun 'zavallı yaşlı kalbi' ile ilk birleşenler olması ve büyük bir galaksiye doğru hikayenin başlamış olması mümkündür. Gelecekteki çalışmalar Shiva ve Shakti'nin gerçekten Samanyolu'nun tarihöncesinin bir parçası olup olmadığını doğrulamalıdır.
Gelecekte galaksimize ne olacak?
Samanyolu'nun evrimsel tarihi birleşmelerle doludur. Hubble Uzay Teleskobu görüntüleri, bundan altı milyar yıl sonra, ana galaksimizin, 2.5 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan komşu Andromeda galaksisiyle birleşerek yeni bir galaksinin ortaya çıkacağını gösteriyor. Andromeda bundan yaklaşık 250,000 milyar yıl sonra Samanyolu ile saatte 4 mil hızla çarpışacak. İki galaksi arasındaki çatışma 2 milyar yıl sürecek ve birleşik bir eliptik galaksi ortaya çıkacak.
Güneş sistemi ve Dünya varlığını sürdürecek ancak uzayda yeni koordinatlara sahip olacak.
***
Referanslar:
- Naidu RP, ve diğerleri 2021. H3 Araştırması ile Samanyolu'nun Son Büyük Birleşmesini Yeniden İnşa Etmek. Astrofizik Dergisi, Cilt 923, Sayı 1. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac2d2d
- Malhan K., ve diğerleri 2022. Samanyolu Birleşmelerinin Küresel Dinamik Atlası: Küresel Kümelerin, Yıldız Akımlarının ve Uydu Galaksilerin Gaia EDR3 tabanlı Yörüngelerinden Kaynaklanan Kısıtlamalar. 17 Şubat 2022'de yayınlandı. The Astrophysical Journal, Cilt 926, Sayı 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac4d2a
- Malhan K. ve Rix H.-W., 2024. 'Shiva ve Shakti: İç Samanyolu'nda Varsayılan Proto-Galaktik Parçalar. Astrofizik Dergisi. 21 Mart 2024'te yayınlandı. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad1885
- Max Planck Astronomi Enstitüsü (MPIA). Haberler – Araştırmacılar Samanyolu'nun en eski yapı taşlarından ikisini tespit ediyor. Mevcut https://www.mpia.de/news/science/2024-05-shakti-shiva?c=5313826
- Schiavi R. ehepsi 2021. Samanyolu'nun Andromeda galaksisiyle gelecekteki birleşmesi ve süper kütleli kara deliklerinin kaderi. arXiv'de ön baskı. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2102.10938
***