Şehir ışıklarından uzaklaşıp yukarı baktığınızda gece gökyüzünün harikalarından birini, Samanyolu galaksisini oluşturan parlak bulutlu yıldızları göreceksiniz. Galaktik evimiz geniş ve güzel olsa da hâlâ pek çok gizeme sahip.
Örneğin, yıllarca süren çalışmalara rağmen, tahminler Güneş’in ağırlığının 700 milyar ila 2 katrilyon katı arasında değiştiğini söylese de gökbilimciler galaksimizin tam ağırlığını henüz belirleyemedi.
Bir galaksiyi tartmak, özellikle de içinde otururken, kolay bir iş değildir. Tucson Arizona Üniversitesi’nden astronom Ekta Patel, Live Science’a verdiği demeçte, “ABD nüfusunun bir nüfus sayımını yapmaya çalışmak gibi, ama interneti kullanamazsınız ve yaşadığınız şehri terk edemezsiniz” diyor.
Hiç kimse Samanyolu’nu kozmik bir ölçekte tutamaz ve öylece sonucu okuyamaz. Problemin bir kısmı, bir galaksinin kütlesinin çoğunun görünmez olmasıdır. Patel, Samanyolu’nun yüzde 85’inin henüz tam olarak belirlenemeyen karanlık maddeden oluştuğunu söylüyor. Bu yüzden galaksimizdeki yıldızları basitçe saymak, sorunu çözmez.
Bu zamana dek Samanyolu’nun ağırlığı konusunda neler yapıldı?
Araştırmacılar genellikle bazı gökcisimlerinin yörüngesine bakıyorlar. Bu yöntem, Isaac Newton tarafından 300 yıldan daha uzun bir süre önce üretilen yerçekimi denklemlerine dayanıyor. Yöntem bize daha küçük bir gövdenin daha büyük bir gövdenin etrafında dönme hızının ve mesafesinin daha büyük nesnenin kütlesi ile ilişkili olduğunu söylüyor.
Astrofizik dergisinde 2017’de yayımlanan bir çalışmada kullanılan yöntemlerden biri, gezegenlerin bir yıldıza dönüşmesi gibi, Samanyolu’nun etrafından geçen yüz binlerce ışık yılı uzaklıkta bulunan küçük uydu galaksilere bakmaktır. Fakat bu uydu galaksilerle ilgili bir sorun var. Patel, “Onların yörüngeleri milyarlarca yıl uzunluğundadır” diyor. Bu da, araştırmacıların yörüngesel hızlarını kolayca belirleyemeyecekleri anlamına geliyor.
Yeni bulgular neyi gösteriyor?
Astrofizik dergisinde Haziran ayında yayımlanan çalışmada, Patel ve arkadaşları galaksiyi tartmak için yeni bir yöntem denediler. Yeni çalışmada, evrenimizin birçok yönünü sanal ortamda yeniden üretebilen bilgisayar simülasyonlarına baktılar ve büyük yörüngelere sahip küçük galaksiler bulmaya çalıştılar.
Bu simüle edilmiş uydu galaksilerin yaklaşık 90 bini daha sonra Samanyolu’nun etrafında dönen dokuz gerçek galaksinin verileriyle karşılaştırıldı. Ekip, yörüngesel özellikleri gerçek uydu galaksilerle en yakından eşleşenleri seçti ve etraflarında dolaştıkları sanal galaksinin kütlesine baktı.
Bu yöntem onlara, galaksinin gerçek kütlesinin, Güneş kütlesinin 960 milyar katına ulaşan oldukça iyi bir tahminini verdi. Patel, ulaşılan sonuçların, daha hassas yaklaşımlara ihtiyaç olsa da, gerçek verilerin ortasında bulunduğunu ifade etti.
Yakın zamanda, Samanyolu yörüngesinde dönen 30 soluk cüce gökadanın yörüngesel özelliklerinin son derece iyi ölçümlerini sağlayan Avrupa Uzay Ajansı’nın Gaia uydusundan yeni veriler geliyor. Patel, bu verileri ağırlık ölçümünün ince ayarını yapmak için kozmolojik simülasyonlarla birlikte kullanmanın “yapılacaklar listesi”nde bulunduğunu söyledi.
Galaksinin kütlesini bilmek neye yardımcı olacak?
Patel, galaksinin kütlesini bilmenin astronomlara pek çok şey konusunda yardımcı olacağını ifade ediyor.
Birincisi, astronomlar, Samanyolu’nun kütlesine bağlı olan uydu galaksilerin yörüngelerini daha iyi hesaplayabilecekler.
Daha ağır gökadalar, yörüngelerinde daha fazla uyduya sahipler ve şimdiye kadar, teleskoplar Samanyolu çevresinde yaklaşık 50 gökada gördü. Galaksinin ağırlığı tam olarak bilinmediğinden, biliminsanları ne kadar uydu galaksi bulacaklarından da emin değiller.
Son olarak, Samanyolu’nun gerçek ağırlığı, araştırmacıların, kütlesinin hangi oranının normal maddeye karşılık karanlık madde olduğunu bilmelerine yardımcı olacaktır.
Patel, gelecekteki çalışmaların ve gelecek daha iyi verilerin sonunda bu bilinmeyeni ortadan kaldıracaklarını ümit ettiğini söyleyerek “Sanırım önümüzdeki 10 veya 20 yıl içinde daha iyi bir yanıtımız olacak” dedi.
Kaynak
https://www.livescience.com/63410-llm-how-much-milky-way-weighs.html
