Genç Samanyolu'nun unutulmuş çarpışması: Cüce galaksi LKH ile birleşme

Bu bir fotoğraf değil, bir sanatçı çizimi: Koyu, yıldızlı bir arka planın ortasında iki galaksi çarpışıyor. Sağdaki büyük galaksi; beyaz-sarı bir çekirdeği, onu saran benekli kahverengi toz şeritleri ve soluk mavimsi sarmal kollarıyla eğik bir açıdan görülüyor. Solda daha küçük, parlak mavi-beyaz bir galaksi kütleçekimin etkisiyle kıvrık, kanca biçimli bir şekle çekilmiş. Küçük galaksiden soluk mavi gaz ve yıldızlardan oluşan geniş, parlak bir köprü uzanıyor; büyük galaksinin üstünde ve altında da ince akıntılar beliriyor. Sahne, yaklaşık 12 milyar yıl önce genç Samanyolu ile LKH adlı bir cüce galaksinin birleşmesini canlandırıyor. Çizim STScI'den Joseph Olmsted'e ait.

Galaksimizin yapı taşları

NASA'nın açıklamasına göre Samanyolu bugün yüz milyarlarca yıldıza ev sahipliği yapan dev bir sarmal galaksi, ama her zaman bu kadar büyük değildi. Hem kendi gaz bulutlarından yeni yıldızlar oluşturarak hem de birleşmeler yoluyla başka galaksilerden yıldız, gaz ve karanlık madde toplayarak büyüdü. En son büyük birleşme, 6 milyar yıldan uzun süre önce başlayan ve bugün de süren Sagittarius cüce galaksisiyle yaşanıyor. Daha geride, yaklaşık 10 milyar yıl önce Samanyolu, yıldız diskinin yapısını derinden etkileyen Gaia-Sausage-Enceladus adlı bir cüce galaksiyi yutmuştu. Gözlemler ve simülasyonlar bunlardan da önce büyük bir birleşme olduğunu düşündürüyordu, ama ayrıntılar tartışmalıydı.

Küresel kümeler: kozmik kazı alanları

Araştırmacılar bu bulanık geçmişe bakmak için Hubble Uzay Teleskobu'nu kullandı ve galaksimizin iç 20.000 ışık yılındaki 39 küresel yıldız kümesinin gözlemlerini inceledi. Küresel kümeler, on binlerce ile birkaç milyon arası yıldızdan oluşan, kabaca küre biçimli dev topluluklar. Galaksinin en yaşlı yıldızlarından bazılarını barındırıyor ve Samanyolu'nun topladığı başka galaksilerin yıldızlarını koruyan birer arkeolojik alan gibi davranıyorlar. Hubble'ın keskin ve derin görüntüleri, kümelerin yaşını ve metal içeriğini, yani helyumdan ağır elementlerin bolluğunu eşi görülmemiş bir hassasiyetle ölçmeyi sağladı. ESA'nın Gaia uydusunun ölçümleriyle birleşince ötekilerden farklı bir küme topluluğu ortaya çıktı.

Bu kümeler, Gaia-Sausage-Enceladus'tan gelenlerden daha yaşlı, Samanyolu'nda doğanlardan ise daha gençti; demek ki ayrı ve daha erken bir birleşmeden geliyorlardı. NASA'ya göre yaklaşık 11,8 milyar yıl önce, yani Büyük Patlama'dan yalnızca 2 milyar yıl sonra yaşanan bu olayda Samanyolu, yıldızlarında Güneş'in yaklaşık 500 milyon katı kütle bulunan bir cüce galaksiyi yuttu. Bu, galaksimizin o zamanki kütlesinin önemli bir bölümüydü. Cüce galaksiye, erken bir birleşme fikrini savunan üç önceki çalışmanın onuruna Low-energy-Kraken-Heracles, kısaca LKH adı verildi.

Tarih 1,8 milyar yıl geriye gitti

Nature Astronomy dergisinde yayımlanan çalışma, galaksimizin bilinen geçmişini 1,8 milyar yıl daha geriye taşıyor. Baş yazar, Bologna Astrofizik ve Uzay Bilimi Gözlemevi'nden Davide Massari, "Evimiz Samanyolu, ama evimizin nasıl inşa edildiğini bilmiyoruz. Bu makalede ilk önemli tuğla yığınının nereden geldiğini keşfediyoruz" diyor. Massari'ye göre bulgu, galaksinin en erken evrelerinde dışarıda doğan yıldızların da hesaba katılması gerektiğini gösteriyor. Ekip, galaksimizin geçirdiği tüm büyük birleşmeleri küresel kümeler üzerinden tek tek ortaya çıkarmayı hedefliyor. Çalışmanın ayrıntılarını haberimizde, galaksimizin bugünkü biçimini de Samanyolu'nun yapısı rehberimizde okuyabilirsiniz.