Bir şeyin tam ortasında olduğunuzda, ne kadar büyük olduğunu tam olarak söylemek zor olabilir. Örneğin, Samanyolu galaksisi.
Onu dışarıdan doğru bir şekilde fotoğraflayamayız, bu nedenle en iyi tahminlerimiz banliyölerdeki nesnelere olan mesafe ölçümlerine dayalıdır.
Geçen yılın Gaia haritalama verilerine dayanan bir tahmin bize yaklaşık 260.000 ışıkyılı bir disk çapı verdi. Ancak Güneş'in etkisi Kuiper kuşağından daha uzağa giderken, Samanyolu'nun yerçekimi etkisi ve yoğunluğu – görünmez karanlık madde halesi – diskten daha uzağa gider.
Ne kadar uzak? Yeni hesaplamaların gösterdiği gibi, epeyce. Royal Astronomical Society'nin Aylık Bildirimleri'ne gönderilen ve arXiv'e yüklenen yeni bir makalede, İngiltere'deki Durham Üniversitesi'nden astrofizikçi Alice Dyson ve meslektaşları 1,9 milyon ışıkyılı bir çap buldular.
Samanyolu'nda görebildiğimizden daha fazlası var – galaksinin merkezindeki süper kütleli kara delik Yay A'nın yörüngesindeki tüm yıldızlar ve gaz. Bunu biliyoruz çünkü galaktik diskin dış kenarlarındaki yıldızlar, saptanabilir maddenin yerçekimi etkisi altında olması gerekenden çok daha hızlı hareket ediyorlar.
Bu dönüşü hızlandıran ek çekim kuvveti, karanlık maddeden – galaktik diski çevreleyen maddenin geniş küresel halesinden – geliyormuş gibi yorumlanıyor. Ancak karanlık maddeyi doğrudan tespit edemediğimiz için, varlığını çevreleyen maddeyi nasıl etkilediğine bağlı olarak çıkarmalıyız.
İşte Deason ve meslektaşlarının yaptığı şey.
İlk olarak, Samanyolu'nun kütlesiyle birlikte galaksilerin karanlık madde halelerinin yüksek çözünürlüklü kozmolojik simülasyonlarını hem tek tek hem de Yerel Grup'a benzer şekilde, Samanyolu'nun ait olduğu yaklaşık 9,8 milyon ışıkyılı genişliğinde küçük bir galaksi grubu gerçekleştirdiler.
Galaksimizin karanlık madde halesinin diyagramı. (Dijital Evren / Amerikan Doğa Tarihi Müzesi).
Özellikle Samanyolu'nun en yakın büyük komşumuz olan ve Samanyolu'nun yaklaşık 4,5 milyar yıl içinde çarpışacağı M31, AKA, Andromeda galaksisine yakınlığına odaklandılar. İki gökada şu anda yaklaşık 2,5 milyon ışıkyılı uzaklıkta – zaten yerçekimiyle etkileşime girecek kadar yakın.
Ekip, birkaç farklı program kullanarak, karanlık madde halesinin sınırını tanımlamaya çalışmak için radyal hıza – galaksi çevresinde çeşitli mesafelerde hareket eden nesnelerin yörünge hızına – ve yoğunluğa bakarak Samanyolu'nun karanlık madde halesini modelledi.
Tüm bu simülasyonlar, karanlık madde halesinin dışında, cüce galaksiler gibi nesnelerin radyal hızlarının fark edilir ölçüde daha düşük olduğunu göstermiştir.
Daha sonra bunu Yerel Grup'un Samanyolu çevresindeki cüce galaksiler veri tabanıyla karşılaştırdılar. Ve simülasyonlarının öngördüğü gibi, radyal hızda keskin bir düşüş oldu. Ekibin bu sınıra olan radyal mesafesi yaklaşık 292 kiloparsec idi – yaklaşık 950.000 ışıkyılı.
Çapı iki katına çıkardığınızda 1,9 milyon ışıkyılının biraz üzerinde olursunuz.
Bu mesafe yine de iyileştirilebilir ve bu çalışmanın ana amacı olmadığı için düzeltilmesi gerekir, ancak hesaplama Samanyolu'na önemli kısıtlamalar getirmeye yardımcı olur ve diğer galaksiler için bu tür sınırlar bulmak için kullanılabilir.
Samanyolu'nun halesinin birçok analizinde, dış sınırı temel bir sınırlamadır. Çoğunlukla seçim özneldir, ancak daha önce de söylediğimiz gibi, dış kenarı fiziksel ve / veya gözlemsel olarak tanımlamak tercih edilir. Araştırmacılar makalelerinde, karanlık maddenin dağılımının sınırını gözlenen yıldız halesine bağladık '' dedi.
“Yeni verilerin Samanyolu ve yakın galaksilerin sınırlarının daha güvenilir ve doğru ölçümlerini sağlayacağına dair büyük umut var.”
Çalışma, Royal Astronomical Society'nin Aylık Bildirimleri'nde yayınlanmak üzere kabul edildi ve arXiv web sitesinde mevcuttur.
Kaynaklar: Fotoğraf: (ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO)
