VLT yeni bir küresel yıldız kümesi türü keşfetti
ESO’nun Şili’deki Çok Büyük Teleskopu ile yapılan gözlemlerle dev gökada Centaurus A etrafında yeni tür olarak değerlendirilen bir “karanlık” küresel yıldız kümesi keşfedildi. Bu gizemli nesneler normal kümeler gibi görünüyorlar, ancak daha fazla kütleye sahipler ve bunun nedeni beklenmedik miktarlarda karanlık madde veya büyük kütleli kara delikler olabilir — aslında ikisi de beklenmedik şeyler olurdu.
Küresel yıldız kümeleri çoğu gökadanın yörüngesinde bulunan binlerce yıldızdan meydana gelen devasa kürelerdir. Evren’de bilinen en yaşlı yıldız sistemleri arasında yer alırlar ve neredeyse gökada oluşumu ve evrimi süresince yok olmadan kalabilmişlerdir.
Yeni araştırmayı yürüten Matt Taylor Şili’deki Pontificia Katolik Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olup, aynı zamanda ESO öğrenci bursundan da faydalanmıştır. Araştırmasını şöyle açıklıyor. ”Küresel kümeler ve onu oluşturan yıldızlar gökadaların oluşumu ve evrimlerini anlamak için anahtar durumundadırlar.On yıllardır, gökbilimciler bir küresel kümeyi oluşturan yıldızların tümünün aynı yaşta olduklarını ve aynı kimyasal içeriğe sahip olduklarını düşünüyorlardı — ancak yeni bilgilerimize göre durum daha ilginç ve bunlar karmaşık oluşumlar.”
Eliptik gökada Centaurus A (ayrıca NGC 5128 olarak da biliniyor) Samanyolu’na en yakın dev gökada olup 2000 kadar küresel kümeye ev sahipliği yaptığı düşünülmektedir. Bu kümelerin çoğu Samanyolu’nın etrafındaki 150 kadar kümeden daha parlak olup ve daha büyük kütleye sahiptir.
Matt Taylor ve ekibi Şili’nin kuzeyindeki Paranal Gözlemevi’nde bulunan ESO’nun Çok Büyük Teleskopu üzerindeki FLAMES aygıtını kullanarak Centaurus A etrafında bulunan 125 küresel küme örneğinin şimdiye kadarki en detaylı gözlemlerini gerçekleştirdiler [1].
Gözlemlerden yola çıkarak kümelerin kütlelerini belirlediler [2] ve bunları kümelerin her birinin parlaklığı ile karşılaştırdılar.
Yeni taramadaki kümelerin çoğu, beklendiği üzere kütle bakımından büyük değerlere sahip oldukları kadar parlaklığa sahiplerdi — eğer bir küme daha fazla yıldız içeriyorsa daha fazla toplam parlaklığa ve kütleye sahiptir. Ancak bazı küresel kümeler için garip bir durum ortaya çıktı: göründüklerinden birkaç kat daha fazla kütleye sahiplerdi. Ve daha da ilginç olanı, kütle büyüdükçe sahip oldukları maddenin daha da büyük kısmı karanlık görünüyordu. Bu kümelerde bulunan birşey karanlık, gizemli ve büyük kütleye sahipti. Ama ne?
Birçok olasılık vardı. Belki de karanlık kümeler karadelik içeriyor, ya da merkezlerinde diğer karanlık yıldızsal kalıntılar? Bu açıklanamayan gizemli kütlenin belki bir kısmını açıklayan bir faktör olabilir, ancak ekibe göre hikayenin tamamı bu kadar değil. Peki ya karanlık madde? Küresel kümelerin normalde neredeyse bu gizemli madde açısından yoksun oldukları düşünülmektedir, ancak belki de, bilinmeyen bir nedenle, bazı kümeler merkezlerinde dikkate değer ölçüde karanlık madde kümelenmeleri alıkoymuş olabilir. Bu gözlemleri açıklasa da, geleneksel teori ile çelişmektedir.
Araştırma ekibinden Thomas Puzia şunları ekliyor: “İçerdikleri yıldız miktarına göre beklenmedik derecede yüksek kütleye sahip olan yıldız kümelerine ilişkin keşfimiz, farklı oluşum geçmişine sahip çoklu küresel küme ailelerinin olabileceği ipucunu barındırıyor. Görünüşe göre bazı yıldız kümeleri aynı şekilde görünüyor, aynı şekilde dolaşıyor, ve sıradan kümeler gibiler, ancak gözün gördüğünden çok daha fazlası olduğu ortaya çıkıyor.”
Bu nesneler gizemli olarak kalmaya devam ediyorlar. Ekip ayrıca daha geniş bir tarama ile diğer gökadalardaki küresel kümeleri de incelediler ve bu tür karanlık kümelerin başka yerlerde de bulunabileceğine dair ilginç ipuçları elde ettiler.
Matt Taylor son olarak durumu şöyle özetliyor: “Yeni ve gizemli bir yıldız kümesine rastladık! Buna göre küresel kümelerin oluşumunu tüm yönleriyle öğrenmemizi gerektiren daha çok şey var. Bu önemli bir sonuç ve şimdi yapmamız gereken diğer gökadaların etrafındaki karanlık küme örneklerini ortaya çıkarmak.”
Notlar
[1] Gökbilimciler şimdiye kadar bu denli ayrıntılı araştırmaları sadece Yerel Küme içerisinde gerçekleştirmişlerdi.Görece küçük uzaklık ölçeği kümelerin kütlelerine dair doğrudan ölçümleri mümkün hale getiriyor. Yerel Küme’nin hemen dışında, 12 milyon ışık-yılı ötede kendi başına olan NGC 5128’e bakarak, ekip VLT/FLAMES’in yeteneklerini sonuna kadar kullandı ve tamamen farklı bir ortamdaki küresel kümelerin kütlelerini tahmin edebildi.
[2] FLAMES gözlemleri ile küme içerisindeki yıldızların hareketleri hakkında bilgiler temin edildi. Kütleçekim alanın gücüne bağlı olan bu yörünge bilgileri sayesinde kümenin kütlesi bulunabiliyor — gökbilimciler bu tür tahminlere dinamik kütleler adını veriyor. 8.2-metrelik VLT Birim Teleskopu aynasının ışık toplama gücü ve FLAMES’in 100’den fazla kümeyi eş-zamanlı gözleme yeteneği sayesinde araştırma için gerekli olan veriler toplanabildi.
ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)
