Galaksimizi, kollarından birinde Güneş Sistemi'nin yer aldığı devasa bir yıldız anaforu olarak hayal edin. Samanyolu'nun sarmal bir galaksi olduğunu uzun zamandır biliyoruz, ancak diskin içinde yer alan Dünya'dan bakarak yapısını tam olarak haritalandırmak inanılmaz derecede zor. Toz ve gaz bulutları uzak kolları gizliyor ve birçok ölçüm yöntemi Galaksi'nin dönüş hızıyla ilgili varsayımlara dayanıyor. Gökbilimciler yakın zamanda daha güvenilir verilere ulaştılar: Dış sarmal kollar merkezden, daha önce tahmin edilenden çok daha uzağa uzanıyor.
Bu keşif, NASA'nın Chandra ve Avrupa'nın XMM-Newton X-ışını teleskopları kullanılarak gerçekleştirildi. İtalya'dan Beatrice Vaia liderliğindeki ekip, "ışık yankıları" olarak adlandırılan olguyu, yani uzak kaynaklardan gelen gama ışını patlamalarının Samanyolu'nun kollarındaki toz bulutlarından yansımasıyla oluşan X-ışını halkalarını inceledi. Evrendeki en parlak olaylardan biri olan gama ışını patlamaları, devasa yıldızların çökmesi veya nötron yıldızlarının birleşmesiyle meydana geliyor ve galaksimizin çok ötesinde gerçekleşiyor.
The images include X-ray data from Chandra and optical data from Pan-STARRS. The composite image shows X-ray rings generated by a gamma-ray burst (GRB), a bright X-ray source located outside our galaxy. In a phenomenon called light echoes, the X-rays from the GRB bounced off dust
Güçlü bir ışık darbesi Galaksi içinden geçerken, bir kısmı tozlar üzerinde dağılıyor. X-ışını spektrumunda bu durum, çapı toz bulutuna olan uzaklıkla doğrudan bağlantılı olan genişleyen halkalar oluşturuyor. Toz bize ne kadar yakınsa, halka da o kadar büyük görünüyor. Tamamen geometriye dayanan bu yöntem, Galaksi'nin dönüş modellerinden neredeyse bağımsız çalışıyor ve yüksek hassasiyet sağlıyor.
Araştırmacılar, üç farklı gama ışını patlamasından elde edilen verileri analiz ettiler. Perseus, Outer (Dış) ve Outer Scutum-Centaurus (Dış Kalkan-Erboğa) olmak üzere üç kolun mesafesini ölçtüler. En dıştaki iki kolun, galaktik merkezden önceden düşünülenden yaklaşık %10 daha uzakta olduğu ortaya çıktı. Bu fark ilk bakışta küçük görünse de Galaksi'nin yapısını anlamak adına oldukça önemli.
"Bu, yalnızca geometriye dayanan çok doğrudan bir mesafe ölçme yöntemi," diyor Beatrice Vaia. Eskiden Galaksi'nin uzak bölgelerinde dönüş modellerinin güvenilirliği azaldığı için belirsizlik artıyordu. Yeni veriler, Samanyolu'nun toplam kütlesine dair tahminleri ve hatta sarmal kolların nasıl oluşup korunduğuna dair görüşleri etkileyebilir.
Bilim insanları ayrıca uzak toz bulutlarından birinin genişliğini yaklaşık 3.500 ışık yılı olarak tahmin etti. Bu durum, ölçümlerin rastgele küçük bir toz kümesine değil, koca bir kola ait olduğunu gösteriyor.
Elbette yöntemin sınırları var: Galaksi düzlemi boyunca görülebilen parlak gama ışını patlamalarına nadiren rastlanıyor. 25 yıllık gözlemler süresince sadece birkaç uygun olaydan yararlanılabildi. Ancak bu veriler bile yıldız evimize yeni bir gözle bakmamızı sağlamaya yetti.
İçinde yaşamamıza rağmen Samanyolu'nu keşfetmeye devam ediyoruz. Kolların tam konumundan kütle dağılımına kadar her yeni ayrıntı, Galaksimizin nasıl oluştuğunu ve evrildiğini daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor. Ve kim bilir, gelecekte bizi daha ne gibi sürprizler bekliyor.
