Samanyolu’nun Merkez Barının Dönme Hızı Karanlık Maddeden Dolayı Yavaşlıyor

Galaksimizi saran devasa bir karanlık madde halesi olmasaydı, merkez çubuğumuzun dönüş hızı oldukça sabit kalırdı. Ancak araştırmacılar son zamanlarda, oluşumundan bu yana neredeyse %25 oranında yavaşladığı sonucuna vardılar, bu da karanlık maddenin varlığının açık bir işareti.

Tek bir devrim yapmak için milyonlarca yıl süren bir şeyin dönüş hızını nasıl ölçersiniz?

Cevap, kimya ile; Yıldız Kimyası ile.

Galaksinin merkezine yakın yıldızlar, gökbilimcilerin helyumdan daha ağır herhangi bir elementi belirtmek için kullandıkları kelime olan “metaller” açısından çok daha zengindir. Bununla birlikte, kenar mahallelerdeki yıldızlar metallerde çok daha eksiktir. Bu nedenle, metaller açısından son derece zengin bir yıldız grubuna rastlarsanız, büyük olasılıkla galaksinin merkezinden uzaklaşmıştır.

Herkül Akışı

Gaia uydusu ile gözlemlenen büyük bir yıldız grubu olan Herkül akışı için durum budur. Herkül akışı, metal açısından zengin bir yıldız kümesidir, ancak galaktik merkezden nispeten uzakta bulunur. Herkül akışı ilgili ilginç bir şey daha var: Samanyolu’nun merkez çubuğuyla yerçekimi dansında kilitli.

Güneş sisteminin Truva asteroitleri gibi, Jüpiter’i güneş etrafındaki yörüngesinde takip eder ve takip eder, Herkül akışı, yerçekimi kuvvetlerinin benzersiz bir kombinasyonu tarafından yakalanır. Ortadaki çubuk etrafı süpürürken, Herkül akışı da öyle.

Böylece Herkül akıntısı merkezdeki çubuğun hareketini takip eder ve Herkül akıntısının yıldızları son birkaç milyar yıl içinde dışarı doğru şimdiki konumlarına göç etmişlerdir.

Herkül akışının dışa doğru hareket etmesinin tek yolu, ortadaki çubuğun yavaşlamasıdır. Çubuğun dönüş hızı düştükçe, Herkül akışının periyoda uyması için dışarı doğru hareket etmesi gerekir.

Hepsini bir araya getiren bir gökbilimci ekibi, yeni bir çalışmada yayınlandığı gibi, Samanyolu’nun oluşumundan bu yana çubuğun dönüş hızının %24 oranında düştüğünü tahmin ediyor.

Yardımcı yazar Dr Ralph Schoenrich (UCL Mullard Uzay Bilimleri Laboratuvarı) şunları söyledi: “Astrofizikçiler uzun zamandır galaksimizin merkezindeki dönen çubuğun yavaşladığından şüpheleniyorlardı, ancak bunun olduğuna dair ilk kanıtları bulduk.

“Bu dönüşü yavaşlatan karşı ağırlık, karanlık madde olmalı . Şimdiye kadar, karanlık maddeyi ancak galaksilerin yerçekimi potansiyelinin haritasını çıkararak ve görünür maddeden katkıyı çıkararak çıkarabildik.

“Araştırmamız yeni bir tür karanlık madde ölçümü sağlıyor – yerçekimi enerjisi değil, çubuğun dönüşünü yavaşlatan eylemsizlik kütlesi (dinamik tepki).”

Oxford Üniversitesi’nden ortak yazar ve doktora öğrencisi Rimpei Chiba şunları söyledi: “Bulgumuz, karanlık maddenin doğasını sınırlamak için büyüleyici bir bakış açısı sunuyor, çünkü farklı modeller galaktik çubuk üzerindeki bu atalet çekimini değiştirecek.

“Bulgumuz aynı zamanda alternatif yerçekimi teorileri için de büyük bir sorun teşkil ediyor – halede karanlık madde bulunmadığından, barda hayır ya da çok az yavaşlama öngörüyorlar.”