Hubble yıldızlardan galaksi tarihi okuyor: Oğlak takımyıldızındaki küresel küme M30

NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu'nun bu görüntüsü, galaksi tarihine dair bir ders sunuyor. Pırıl pırıl parlayan bu yıldız topluluğunun adı Messier 30 (M30). Ad, M30'u ve Messier'in döneminin ilk teleskoplarında kuyruklu yıldızla karıştırılabilecek diğer bulanık cisimleri kataloglayan Fransız gökbilimci Charles Messier'den geliyor. M30, yaklaşık 27.500 ışık yılı uzaklıkta, Oğlak takımyıldızında bulunuyor.

M30 bir küresel küme: on binlerce ile milyonlarca arasında yıldız içeren, kabaca küre biçimli bir yıldız topluluğu. Bu kümeler genellikle galaksilerin dış kesimlerinde bulunur ve hale adı verilen geniş, seyrek bir bölgede, bir ampulün çevresinde uçuşan pervaneler gibi yörüngede dolanır. Samanyolu galaksimizde en az 150 küresel küme var; bunların en yakını yaklaşık 6.000 ışık yılı uzaklıkta. Bu kümeler son derece yaşlı: Gökbilimciler yaşlarının 11,5 ile 13,5 milyar yıl arasında olduğunu tahmin ediyor. Bu da bazı küresel kümeleri neredeyse evrenin kendisi kadar yaşlı kılıyor.

Küresel kümeler, galaksimizi tanımamızda uzun zamandır önemli bir rol oynuyor. Bir asırdan daha uzun süre önce gökbilimci Harlow Shapley, belirli bir türdeki değişen yıldızların gözlemlerini kullanarak galaksimizdeki onlarca küresel kümenin konumunu ve uzaklığını ölçtü. Çalışması, Güneş'in galaksimizin merkezinde olmadığını ve galaksi merkezinin Yay takımyıldızı yönünde bulunduğunu gösterdi. (Ancak uzaklık ölçümleri hatalıydı ve galaksimizin gerçekte olduğundan yaklaşık iki kat büyük olduğu sonucuna vardı.)

Gökbilimciler bugün de küresel kümeleri gözlemleyerek galaksimiz hakkında bilgi edinmeyi sürdürüyor. Küresel kümeler çok yaşlı olduğu için galaksimizin uzun zaman önce nasıl geliştiğine dair ipuçları verebilir. Galaksimizin içinde oluşan küresel kümeler, genç galaksimizin özgün kimyasını koruyan birer zaman kapsülü işlevi görebilir.

Bununla birlikte, bugün galaksimizin içinde yörüngede dolanan küresel kümelerin hepsi orada oluşmamış olabilir. Araştırmacılar, M30'un ve başka pek çok küresel kümenin galaksimizin dönüş yönünün tersine dolandığını keşfetti. Bu, söz konusu kümelerin galaksimizin içinde hiç oluşmadığı anlamına gelebilir. Bunun yerine Samanyolu galaksimiz onları uzak geçmişte yakalamış olabilir!

Hubble, M30'u defalarca gözlemledi. Daha önce yayımlanan bir M30 görüntüsü, Hubble'ın Gelişmiş Araştırma Kamerası'nın (ACS) verilerini içeriyordu. O görüntü, Samanyolu'ndaki onlarca küresel kümeyi kırmızı ve yakın kızılötesi ışıkta tarayan ve Güneş'in kütlesinin yalnızca yüzde 20'si kadar kütleye sahip yıldızlara kadar inen bir gözlem programının (no. 10775; baş araştırmacı: Sarajedini) parçasıydı. Daha yeni bir program (no. 13297; baş araştırmacı: Piotto) M30'a ve galaksimizdeki diğer küresel kümelere geri döndü; bu kez kümeleri Hubble'ın Geniş Alan Kamerası 3 ile ve daha mavi ışığı yakalayan üç filtre kullanarak gözlemledi. Bu program, "mavi başıboş" yıldızlar gibi sıra dışı cisimleri incelemek ve tek bir küresel kümede bir arada bulunabilen birden çok yıldız topluluğunu araştırmak için kritik önemde veriler topladı.

Daha yakın bir tarihte Hubble'ın ACS kamerası bu küresel kümelerin birçoğunu yeniden görüntüledi. Bu gözlemler, küresel kümelerdeki farklı yıldız topluluklarının Hubble'ın onları ilk gözlemlemesinden bu yana geçen 15 yılda nasıl hareket ettiğini inceleyen bir programın (no. 16298; baş araştırmacı: Libralato) parçasıydı. Bu başarı, Hubble'ın uzun ömrü ve uzak cisimlerdeki inanılmaz derecede küçük ayrıntıları ayırt edebilme yeteneği sayesinde mümkün oldu.

Yukarıdaki görüntü, bu üç gözlem programının tümünün verileriyle oluşturuldu ve Hubble'ın görebildiği geniş dalga boyu aralığını, yani morötesi, görünür ve yakın kızılötesi ışığı kapsıyor. Her dalga boyu, bu yıldız topluluklarının nasıl oluşup evrildiğini daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor.