'Kozmik Anomali' – Bilim adamları onlarca yıllık süpergalaktik gizemi çözdü

Süper kütleli galaksi düzlemi neden çoğunlukla tek tip galaksiyle dolu? Uzun zamandır devam eden bu astronomik gizem nihayet çözülebilir.

the Samanyolu Kozmik evimiz olan galaksi, Yerel Üstküme olarak bilinen geniş bir alan içerisinde yer almaktadır. Bu devasa yapı, birçok büyük gökada kümesini ve birçok bireysel gökadayı içerir. Üstküme gözleme benzeri bir oluşuma sahip ve neredeyse bir milyar ışıkyıllık genişliğe sahip, bu da ona galaktik süper düzey unvanını kazandırıyor.

Evrendeki galaksilerin çoğu iki kategoriye ayrılır: Birincisi, çoğunlukla eski yıldızlardan oluşan ve genellikle çok büyük merkezi kara delikler içeren eliptik galaksiler ve ikincisi, Samanyolu'na benzer spiral yapıya sahip aktif yıldız oluşturan disk galaksiler. Yol. Yöntemler. Her iki gökada türü de Yerel Üstküme'de bulunur, ancak süpergalaktik düzlem parlak eliptik gökadalarla doluyken, parlak disk gökadaları dikkat çekici bir şekilde yoktur.

Kozmik anormallikler kozmolojinin standart modeline meydan okuyor

Yerel evrendeki galaksilerin 1960'lı yıllardan beri bilinen bu garip ayrılığı, ünlü kozmolog ve 2019 Nobel Ödülü sahibi Jim Peebles tarafından derlenen yakın tarihli “kozmik anomaliler” listesinde belirgin bir şekilde yer alıyor.

Şimdi, Helsinki Üniversitesi astrofizikçileri Till Sawalla ve Peter Johansson liderliğindeki uluslararası bir ekip bir açıklama bulmuş gibi görünüyor. 'da yayınlanan bir makalede Doğa astronomisiGalaktik süper düzlemin içinde ve dışında bulunan farklı ortamlar nedeniyle eliptik ve disk galaksilerin farklı dağılımlarının doğal olarak nasıl ortaya çıktığını gösterir.

Görüntüdeki ekvator üzerinde yer alan süpergalaktik düzlemde, galaksiler sık ​​sık etkileşime ve birleşmeye maruz kalıyor ve bu da devasa eliptik galaksilerin oluşumuna yol açıyor. Bunun tersine, düzlemden uzaktaki galaksiler göreceli izolasyon içinde gelişerek disk benzeri yapılarını korumalarına olanak tanıyor. Kredi bilgileri: Even Swala

“Süper kütleli galaksilerin düzleminde bulunan yoğun galaksi kümelerinde, galaksiler sık ​​etkileşimler ve birleşmeler yaşar, bu da eliptik galaksilerin oluşumuna ve süper kütleli kara deliklerin büyümesine yol açar. Buna karşılık, düzlemden uzakta galaksiler göreceli izolasyon içinde gelişebilir, bu da onların sarmal yapısını korumalarına yardımcı olur.

Ekip, çalışmalarında evrenin erken evrelerinden günümüze kadar 13,8 milyar yıl boyunca evrenin evrimini izleyen Sibelius simülasyonunu (yerel metakozmik simülasyon) kullandı. İngiltere'deki süper bilgisayarlarda ve Finlandiya'daki CSC Mahti süper bilgisayarında çalışıyordu.

Kozmolojideki çıkarımlar ve gelecek yönelimler

Benzer simülasyonların çoğu, evrenin gözlemlerle doğrudan karşılaştırılamayan rastgele parçalarını dikkate alırken, Sibelius'un simülasyonu, yerel bir üstküme de dahil olmak üzere gözlemlenen yapıları doğru bir şekilde yeniden üretmeyi amaçlamaktadır. Nihai simülasyon sonucu gözlemlerle oldukça iyi bir uyum içindedir.

“Şans eseri, geçen Aralık ayında Jim Peebles onuruna düzenlenen bir sempozyuma davet edildim ve o da konferansında sorunu dile getirdi. Till Soala, “Cevabı içerebilecek bir simülasyonu zaten tamamladığımızı fark ettim” diyor. “Araştırmamız, galaksi evriminin bilinen mekanizmalarının bu eşsiz kozmik ortamda da çalıştığını gösteriyor.”

Helsinki Üniversitesi'nin Fizik Bölümü'nün yanındaki Kumbulla Kampüsü, yerel üstkümedeki galaksilerin dağılımını gösteren büyük bir heykele ev sahipliği yapıyor. Bu yeni çalışmanın ortak yazarlarından biri olan İngiliz kozmolog Carlos Frenk tarafından 20 yıl önce açıldılar. Frink, yeni sonuçlar hakkında şunları söylüyor: “Yerel üstkümedeki galaksilerin dağılımı gerçekten büyüleyici.” “Fakat bu bir anormallik değil: Sonuçlarımız, standart karanlık madde modelimizin evrendeki en şaşırtıcı yapıları üretebileceğini gösteriyor.”

Referans: Till Sawalla, Carlos Frink, Jens Jaschi, Peter H. Johansson ve Guillem Lavaux tarafından yazılan “ΛCDM tahmini olarak Yerel Süperküme boyunca eliptik ve disk gökadaların farklı dağılımları”, 20 Kasım 2023, Doğa astronomisi.
doi: 10.1038/s41550-023-02130-6