Evrendeki bir takım en yaşlı yıldızlar yanı başımızda Samanyolu'nda bulundu

Samanyolu Galaksisi ultra soluk cüce galaksilerin kalıntılarını barındırıyor. Kaynak: NASA

Evrenin en yaşlı yıldızlarını bulmak için, düşük kimyasal bolluğa ve tersine yörüngeye sahip olanları aramalısınız. MIT fizik profesörü ve astrofizik bölüm başkanı Anna Frebel'in sınıfındaki bir grup öğrencinin bulduğu da buydu.

Ekip bu yöntemleri kullanarak Samanyolu'nun Halo'sunda gizlenmiş evrendeki en eski yıldızlardan üçünü keşfetti. Bu yıldız üçlüsünün 12 ila 13 milyar yıl önce oluştuğu düşünülüyor; ilk galaksiler şu anda ultra soluk cüce uydu galaksiler (UFD'ler) dediğimiz yerde oluşmaya başladığında. Çalışma Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde yayımlandı. Frebel bir basın açıklamasında, "Galaksi oluşumu hakkında bildiklerimiz göz önüne alındığında, bu en eski yıldızların kesinlikle orada olması gerekir" dedi. "Onlar kozmik aile ağacımızın bir parçası. Ve artık onları bulmak için yeni bir yolumuz var."

Antik yıldızları bulan MIT ekibinin bir kısmı. Soldan sağa: Ananda Santos, Casey Fienberg ve Anna Frebel. Kaynak: Anna Frebel

Yıldız Rotası

Galaksilerin en eski yıldızlarını bulmaya yönelik ipucu, Frebel'in Gözlemsel Yıldız Arkeolojisi adlı dersinde, öğrencilerinin eski yıldızları analiz etmek ve kökenlerini belirlemeye çalışmak için farklı teknikler öğrendikleri yerde başladı. Sınıfta Frebel'in Las Campanas Gözlemevi'ndeki 6,5 metrelik Magellan-Clay teleskobundan topladığı veriler kullanıldı. Ekip bu üç yabancı yıldızı buldu ve onlara Küçük Biriken Yıldız Sistemi Yıldızları (Small Accreted Stellar System stars / SASS) adını verdi.

Bu SASS yıldızları bir noktada bir UFD'ye aitti ve sonunda daha genç bir Samanyolu Galaksisi ile birleşti. Şimdi, cüce antik galaksinin tek kanıtı bu yıldız üçlüsüdür. Ancak ekip dışarıda daha fazlası olduğundan şüpheleniyor. Frebel'in ekibi bu üç yıldızı, özellikle UFD'lerdeki galaksi evrimini daha iyi anlamak için bir yol olarak kullanmayı umuyor.

Düşük Kimyasal Zenginlik

Veriler 13,8 milyon yıl önce, Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra oluşan yıldızlara odaklandı. Evrenin yaşamının bu aşamasında en bol bulunan elementler hidrojen ve helyumdu, ancak stronsiyum ve baryum gibi daha ağır elementlerin de küçük izleri vardı.

Bir yıldızın kimyasal bolluğunu ölçmek son derece faydalıdır çünkü yıldızın doğduğu kimyasal ortamın türünü, bir ailenin parçası olup olmadığını (aynı bulutsudan doğan birden fazla yıldız) ortaya çıkarır ve yıldızın yaşı hakkında ipuçları verir. Bir yıldızın kimyasal bolluğunu ölçmek için genellikle Güneş'in kimyasal bolluğuna bakılır. Frebel'in ekibi, üçlüdeki yıldızlardan birinin Güneş'inkine kıyasla 1/10.000 oranında demir-helyum içerdiğini buldu. Peki bu erken evrenden kalma element fakiri kalıntı yıldızlar Samanyolu galaksisine nasıl taşındı?

Tuhaf bir yörünge 

Frebel'in ekibi Gaia astrometrik verilerini kullanarak her bir yıldızın yörüngesini izledi ve aslında Samanyolu'ndaki diğer yıldızların tersi yönde hareket ettiklerini, yani retrograd yörüngeleri olduğunu buldu. Astronomi dünyasında, özellikle de galaktik arkeolojide bu, yıldızların bir öncül sistemden - bir UFD'den - geldiğine dair önemli bir işarettir. Frebel, "Çetenin geri kalanından yanlış yöne giden yıldızlara sahip olmanızın tek yolu, onları yanlış yöne fırlatmanızdır" dedi.

Frebel bir adım daha atarak Samanyolu halesindeki daha önce incelenmiş diğer eski yıldızları analiz etti ve düşük stronsiyum ve baryum bolluğuna sahip 65 hızlı hareket eden (saniyede yüzlerce kilometre) retrograd yıldız buldu. "Kaçıyorlar! Durumun neden böyle olduğunu bilmiyoruz, ancak bu bulmacanın ihtiyacımız olan parçasıydı ve başladığımızda bunu tam olarak tahmin edememiştim" dedi.

Araştırmacılar bundan sonra daha fazla SASS yıldızı ve UFD aramayı planlıyor. Öğrenciler Samanyolu'ndaki 400 milyar yıldız arasında evrenin en yaşlı yıldızlarından daha fazlasını bulacaklarından umutlular.

------------------------------------------------------------------------------

Yapay zekayla çevrilen ve çevirisi editörlüğe tabi tutulan kaynak:

The Milky Way swallowed the universe's oldest stars (astronomy.com)

Orijinal araştırma:

oldest stars with low neutron-capture element abundances and origins in ancient dwarf galaxies | Monthly Notices of the Royal Astronomical Society | Oxford Academic (oup.com)

The oldest stars with low neutron-capture element abundances and origins in ancient dwarf galaxies (silverchair.com)