24 Nisan 2006 21:00
Galaksilerin evriminde yeni bulgular
Yeni bulgular, tek tek galaksi kümelerindeki tek tek galaksilerin zamanla nasıl evrimleştiklerini ortaya koydu: kimyasal olarak basitten karmaşığa, şekil olarak da spiralden düz disklere.
Galaksiler tipik olarak birkaç düzinelik gruplar halinde meydana geliyor. Bizim galaksimiz Samanyolu da, "Lokal Grup" denilen 50'den fazla galaksinin bir arada olduğu gruba mensup. Galaksi grupları da, daha geniş galaksi yığınlarının parçası olabilir ki bunlara galaksi salkımları denir ve bunlar 150 civarında büyük galaksi ve yüzlerce daha küçük, sönük galaksileri içerebilir.
Bilimciler uzun zamandır galaksilerin büyüme, yıldız oluşumu ve yapısal değişimle hiyerarşik bir yapıda evrimleştiklerini gösterdiler. Fakat bu oluşum sürecinin detayları hâlâ bilinmiyor. Özellikle de, galaksilerin nasıl zaman içinde "düz" şekil aldıkları bir gizem.
Kimyasal evrim Oxford Üniversitesi ve Gemini Gözlemevi'nden araştırmacılar, bazı büyük salkımların merkez kısmındaki galaksilerin kimyasal bileşimlerinin zaman içinde değiştiklerini tespit etti. Daha önce, bu merkezi galaksilerin evrenin erken gelişimi sırasında aniden oluştukları ve daha sonra, bundan başka yapısal değişim geçirmeden yaşlandıkları "pasif evrim" denilen sürece girdikleri düşünülüyordu. Eğer bu doğru olsaydı, bilimcilerin, salkımların merkezinde yer alan galaksilerin, oluştukları sıradakiyle aynı miktarda ışık elementi taşıdıklarını görmeleri gerekirdi. Oysa, araştırmacılar incelediklerinde, uzaklardaki salkımlarda yer alan - çok önceki dönemlerde oluştukları düşünülen - galaksilerde oksijen ve magnezyum gibi elemenlerin bolluğunda büyük değişim olurken, daha yakın ve genç salkımlardaki galaksilerin kimyasında çok daha az çeşitlilik olduğunu gördüler. "Kimyadaki farklılık galaksi salkımlarının zamanla değiştiğini kanıtlıyor" diyor, araştırma takımında yer alan Oxford Üniversitesi'nden Jordi Barr. Barr, araştırma takımının bulgularını Kraliyet Astronomi Topluluğu'nun Ulusal Atronomi Toplantısı'nda sundu.
Yapısal evrim Aynı toplantıda, Liverpool John Moores Üniversitesi'nden Chris Moss, galaksi şekillerinin nasıl zaman içinde spirallerden düz disklere doğru değiştiği gizemini çözebilecek yeni sonuçlar sundu. Hâlâ net olarak bilinmeyen sebeplerle, birçok galaksi ilk oluştuklarında spiral şeklinde oluyor. Geçen milyarlarca yıl boyunca, salkımlar içinde yer alan birçok galaksi spiral şeklinden düz veya "mercimek gibi" disk şekline geçti. Teoriye göre, iki galaksi ağır devinimli etkileşimlerle çarpıştıklarında, galaksiler spiral şekillerden disk şekillerine geçiyor. Eşit olmayan kütlelere sahip iki galaksi birleştiğinde, çekim kuvvetleri gazları merkeze çekerken, spiral yapıyı süpürerek geride düz, kıraç bir disk bırakıyor. Ancak şimdiye kadar, bilimciler bu ağır devinimli çarpışmaların ne zaman meydana geldiklerinden emin değildi. Bilgisayar modellemeleri, galaksi salkımları içindeki yörüngelerinde yer alan galaksilerin rastgele yönlerde hareket ettiklerini ve disk şekiller almaları için ideal olan ağır devinimli hareketler yerine, birbirlerinin yanından "tam gaz" hızlarla geçtiklerini gösteriyor. Öte yandan, salkımlardan uzakta yer alan galaksi grupları birbirleriyle pek de etkileşime geçmiyor, ne ağır devinimli ne de başka türlü.
Grup eylemi Öyleyse bu çarpışmalar ne zaman oluşuyor? Görünüşe göre cevap: galaksi gruplarının bir araya gelip salkımlar oluşturduğunda. Moss bunu şöyle açıklıyor: "Salkım dışındaki bir grup içinde biraz etkileşim olacaktır ama fazla değil. Ama salkımın içine girdiklerinde, grup içindeki galaksiler arasındaki etkileşim artacaktır." Moss ve meslektaşları, birbirlerini çeken galaksileri incelediler ve çoğunun şekillerinin eğri büğrü olduğunu ve normal oranlara göre fazla sayıda yıldız ürettiklerini gördüler. Galaksilerin yarısı ile dörtte üçü arasındaki kadarı, bir başka galaksiye çok yakındı veya başka bir galaksiyle çarpışmış ve onunla birleşme eğilimindeydi. Bilimciler, Samanyolu'nun da komşu galaksi Andromeda ile 3 milyar yıl içinde çarpışacağını tahmin ediyor. Bu olduğunda, her ikisi de spiral şekillerini kaybedip geniş bir oval galaksi oluşturacaklar.
(LiveScience)
Kimyasal evrim Oxford Üniversitesi ve Gemini Gözlemevi'nden araştırmacılar, bazı büyük salkımların merkez kısmındaki galaksilerin kimyasal bileşimlerinin zaman içinde değiştiklerini tespit etti. Daha önce, bu merkezi galaksilerin evrenin erken gelişimi sırasında aniden oluştukları ve daha sonra, bundan başka yapısal değişim geçirmeden yaşlandıkları "pasif evrim" denilen sürece girdikleri düşünülüyordu. Eğer bu doğru olsaydı, bilimcilerin, salkımların merkezinde yer alan galaksilerin, oluştukları sıradakiyle aynı miktarda ışık elementi taşıdıklarını görmeleri gerekirdi. Oysa, araştırmacılar incelediklerinde, uzaklardaki salkımlarda yer alan - çok önceki dönemlerde oluştukları düşünülen - galaksilerde oksijen ve magnezyum gibi elemenlerin bolluğunda büyük değişim olurken, daha yakın ve genç salkımlardaki galaksilerin kimyasında çok daha az çeşitlilik olduğunu gördüler. "Kimyadaki farklılık galaksi salkımlarının zamanla değiştiğini kanıtlıyor" diyor, araştırma takımında yer alan Oxford Üniversitesi'nden Jordi Barr. Barr, araştırma takımının bulgularını Kraliyet Astronomi Topluluğu'nun Ulusal Atronomi Toplantısı'nda sundu.
Yapısal evrim Aynı toplantıda, Liverpool John Moores Üniversitesi'nden Chris Moss, galaksi şekillerinin nasıl zaman içinde spirallerden düz disklere doğru değiştiği gizemini çözebilecek yeni sonuçlar sundu. Hâlâ net olarak bilinmeyen sebeplerle, birçok galaksi ilk oluştuklarında spiral şeklinde oluyor. Geçen milyarlarca yıl boyunca, salkımlar içinde yer alan birçok galaksi spiral şeklinden düz veya "mercimek gibi" disk şekline geçti. Teoriye göre, iki galaksi ağır devinimli etkileşimlerle çarpıştıklarında, galaksiler spiral şekillerden disk şekillerine geçiyor. Eşit olmayan kütlelere sahip iki galaksi birleştiğinde, çekim kuvvetleri gazları merkeze çekerken, spiral yapıyı süpürerek geride düz, kıraç bir disk bırakıyor. Ancak şimdiye kadar, bilimciler bu ağır devinimli çarpışmaların ne zaman meydana geldiklerinden emin değildi. Bilgisayar modellemeleri, galaksi salkımları içindeki yörüngelerinde yer alan galaksilerin rastgele yönlerde hareket ettiklerini ve disk şekiller almaları için ideal olan ağır devinimli hareketler yerine, birbirlerinin yanından "tam gaz" hızlarla geçtiklerini gösteriyor. Öte yandan, salkımlardan uzakta yer alan galaksi grupları birbirleriyle pek de etkileşime geçmiyor, ne ağır devinimli ne de başka türlü.
Grup eylemi Öyleyse bu çarpışmalar ne zaman oluşuyor? Görünüşe göre cevap: galaksi gruplarının bir araya gelip salkımlar oluşturduğunda. Moss bunu şöyle açıklıyor: "Salkım dışındaki bir grup içinde biraz etkileşim olacaktır ama fazla değil. Ama salkımın içine girdiklerinde, grup içindeki galaksiler arasındaki etkileşim artacaktır." Moss ve meslektaşları, birbirlerini çeken galaksileri incelediler ve çoğunun şekillerinin eğri büğrü olduğunu ve normal oranlara göre fazla sayıda yıldız ürettiklerini gördüler. Galaksilerin yarısı ile dörtte üçü arasındaki kadarı, bir başka galaksiye çok yakındı veya başka bir galaksiyle çarpışmış ve onunla birleşme eğilimindeydi. Bilimciler, Samanyolu'nun da komşu galaksi Andromeda ile 3 milyar yıl içinde çarpışacağını tahmin ediyor. Bu olduğunda, her ikisi de spiral şekillerini kaybedip geniş bir oval galaksi oluşturacaklar.
(LiveScience)
Evrensel'i Takip Et