Milyard illərdir ki, qədim ulduz topası tədricən parçalanır və indi kosmosda zəif, dar bir lent əmələ gətirən ulduzları tökür. Bu incə quruluş astronomlara kainatın ən böyük sirlərindən birini araşdırmaq üçün yeni bir yol təqdim edir.

Şimal-Qərb Universitetinin astrofiziki də daxil olmaqla beynəlxalq tədqiqat qrupu, Süd Yolu qalaktikasının xaricində müşahidə edilən bu tip ilk ulduz axınını müəyyən edib. Astronomlar uzun müddətdir ki, bu cür axınların digər qalaktikaların ətrafında mövcud olacağını proqnozlaşdırırdılar, lakin onların həddindən artıq zəifliyi onları aşkar etməyi çətinləşdirib.

Yeni kəşf edilmiş axın, alimlərə astrofizikada cavabsız qalan əsas suallardan biri olan qaranlıq maddəni öyrənmək üçün qeyri-adi bir vasitə də təklif edir. Tədqiqatçılar axının formasını təhlil edərək, onun sahib qalaktikasının cazibə qüvvəsini yenidən qurdular və bu məlumatdan görünməyən qaranlıq maddənin ulduzların hərəkət yollarına necə təsir etdiyini müəyyən etmək üçün istifadə etdilər.

Bu tapıntılar nəticədə alimlərə qaranlıq maddənin bir çox fərqli qalaktikalarda və kainatda necə paylandığını araşdırmağa kömək edə bilər.

Tədqiqat 12 avqustda Nature jurnalında dərc edilib .

Tədqiqatın həmmüəllifi, Northwestern-dən Tjitske Starkenburg bildirib ki, “Ulduz axınındakı ulduzlar demək olar ki, eyni orbitdə hərəkət edir və bu orbit qalaktikanın cazibə qüvvəsi ilə formalaşır. Bu cazibə qüvvəsini modelləşdirməklə qalaktikanın ümumi kütləsini təxmin edə bilərik. Artıq bu kütlənin təxminən nə qədərinin ulduzlar kimi görünən maddədən gəldiyini bilirik, buna görə də qalan hissəsi qaranlıq maddə olmalıdır.”

Qalaktikadankənar astronomiya üzrə mütəxəssis olan Starkenburq, Northwestern-in Astrofizika üzrə Fənlərarası Tədqiqat və Tədqiqat Mərkəzində tədqiqat köməkçisi professorudur. Tədqiqata Kopenhagen Universitetindən Julie Kiel Holm və Danimarka Texniki Universitetindən Sarah Pearson birgə rəhbərlik edib.

Süd Yolunun O tayında İlk Ulduz Axını Tapıldı

Kürəvi klasterlər, cazibə qüvvəsi ilə bir yerdə saxlanılan sıx şəkildə yerləşmiş ulduz qruplarıdır. Bu klasterlərdən biri öz qalaktikası ətrafında hərəkət etdikcə, qalaktikanın cazibə qüvvəsi ulduzları yavaş-yavaş ondan uzaqlaşdıra bilər.

Bu ulduzlar sadəcə hər istiqamətə səpələnmirlər. Bunun əvəzinə, onlar demək olar ki, eyni orbital yol boyunca davam etməyə meyllidirlər və yaşadıqları cazibə qüvvələri haqqında məlumatı saxlayan uzun, nazik ulduz axınları yaradırlar.

Astronomlar Süd Yolunun içərisində kürəvi qruplar tərəfindən əmələ gələn onlarla axın müəyyən ediblər. Lakin indiyə qədər başqa bir qalaktikada oxşar axın aşkar edilməmişdi. Bu cür strukturlar ümumiyyətlə o qədər zəifdir ki, ev sahibi qalaktikalarının işığında yox olurlar.

Bu irəliləyiş, tədqiqatın həmmüəllifləri olan Arizona Universitetinin astronomları David Sand və Catherine Fielder tərəfindən təqdim edilən NASA-nın Hubble Kosmik Teleskopundan arxiv müşahidələri sayəsində əldə edilib. Tədqiqatın həmmüəllifi David Hendel ultra-diffuz UGC 9050-Dw1 qalaktikasının şəkillərini nəşr üçün araşdırarkən, ulduz axınına bənzəyən zəif, dar bir qövs gördü.

UGC 9050-Dw1 Yer kürəsindən təxminən 115 milyon işıq ili məsafədə yerləşir. Qalaktikada nisbətən az ulduz olduğundan, qeyri-adi dərəcədə qaranlıq bir fon təmin edir və bu da solğun axının asanlıqla fərqləndirilməsinə imkan verir.

Qaranlıq Maddəni Ölçməyin Yeni Bir Yolu

Kəşfin əhəmiyyəti axının özünü tapmaqdan daha genişdir. Tədqiqatçılar ilk dəfə olaraq kürəvi ulduz axınının Süd Yolunun kənarındakı qalaktikadakı qaranlıq maddəni araşdırmaq üçün istifadə edilə biləcəyini göstəriblər.

Qaranlıq maddə kainatdakı bütün maddənin təxminən 85%-ni təşkil edir. İşığı yaymadığı və ya əks etdirmədiyi üçün astronomlar onu birbaşa görə bilmirlər. Bunun əvəzinə, onlar onun təsirlərini ulduzlara, qalaktikalara və digər görünən obyektlərə göstərdiyi cazibə qüvvəsi vasitəsilə aşkar edirlər.

Axın müəyyən edildikdən sonra, komanda minlərlə kompüter simulyasiyası həyata keçirdi. Tədqiqatçılar axının müşahidə olunan görünüşünü hansı ssenarilərin təkrarlaya biləcəyini müəyyən etmək üçün kürəvi klaster xüsusiyyətlərinin və mümkün qaranlıq maddə paylanmalarının müxtəlif kombinasiyalarını sınaqdan keçirdilər.

Müşahidələrə ən çox uyğun gələn modellər UGC 9050-Dw1-in ümumi kütləsinin yeni qiymətləndirmələrini təmin etdi və bu kütlənin qalaktika boyunca necə paylandığını göstərdi. Nəticələr göstərdi ki, astronomların ultra yayılmış qalaktika üçün gözlədiyi kimi, UGC 9050-Dw1-də çoxlu miqdarda qaranlıq maddə var.

Kiel Holm bildirib ki, “Nəticələrimiz əvvəlki tədqiqatlarla və bu ultra-diffuz qalaktikadakı qaranlıq maddə haqqında göstərdikləri ilə uyğun gəlir. Biz bunu bu tip qalaktika üçün tamamilə yeni bir alətlə ölçürük və bu metodun öz qalaktikamızdan kənarda da işlədiyini nümayiş etdiririk.”

Ulduz Axınları Qaranlıq Maddənin Quruluşunu Açıqlaya Bilər

Mövcud təhlil yalnız bir qalaktika üzərində cəmləşsə də, bu tapıntı bir çox fərqli qalaktika növü ətrafında oxşar ulduz axınlarının axtarışına səbəb ola bilər. Daha böyük bir nümunə ilə astronomlar qaranlıq maddənin necə davrandığı və necə paylandığı haqqında daha çox məlumat əldə edə bilərlər.

Nazik ulduz axınları xüsusilə dəyərli ola bilər, çünki qaranlıq maddənin az konsentrasiyası onları potensial olaraq poza bilər və görünən boşluqlar və ya topalar yarada bilər.

Starkenburq bildirib ki, “Nazik ulduz axınları az miqdarda qaranlıq maddə keçdikdə, onlarda boşluqlar və ya topalar əmələ gələ bilər. Astronomlar uzun müddətdir ki, Süd Yolu daxilindəki axınlarda bunun baş verib-vermədiyini müzakirə edirlər. Əgər bu xüsusiyyətlərin səbəbinin məhz bunun olduğunu təsdiqləyə bilsək, bu, bizə qaranlıq maddənin necə paylandığını yoxlamaq və nəticədə onun fundamental təbiəti haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün tamamilə yeni bir yol təqdim edəcək.”

Yeni Teleskoplar Daha Çox Axın Tapa Bilər

Gələcək rəsədxanalar bu çətin tapılan strukturları tapmağı daha asanlaşdıra bilər. Avropa Kosmik Agentliyinin Evklid missiyası və NASA-nın Nensi Qreys Roma Kosmik Teleskopu, Habbl teleskopundan daha böyük səma bölgələrini araşdırmaq üçün hazırlanmışdır və bu da astronomların əlavə qalaktikalar ətrafındakı ulduz axınlarını aşkar etmə ehtimalını artırır.

Starkenburq bildirib ki, “Öz qalaktikamızdan başqa bir qalaktikanın ətrafında artıq mövcud olan Habl Kosmik Teleskopunun məlumatları ilə nazik bir ulduz axını kəşf etməyimiz və bunu yerüstü teleskop məlumatları ilə təsdiqləməyimiz həyəcanvericidir. Bu, Hablınkından 100 dəfə böyük bir ərazini görə bilən Roma Kosmik Teleskopu da daxil olmaqla, yeni teleskopların mövcud olması üçün çox ümidvericidir.”

“Süd Yolunun O tayındakı İlk Kürəvi Çoxluqlu Ulduz Axını üçün Dəlillər” adlı tədqiqat VILLUM FONDEN (mükafat nömrəsi VIL53081) və Avropa Birliyi (BeyondSTREAMS mükafat nömrəsi 101115754) tərəfindən dəstəklənib. Starkenburg həmçinin NSF (qrant nömrəsi AST-2510183) və NASA (qrant nömrələri 22-ROMAN22-0055 və 22-ROMAN22-0013) tərəfindən verilən dəstəyə görə minnətdarlığını bildirir.