İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü'nden bilim insanları, Samanyolu gökadası tarafından geçmişte yutulmuş dört yeni cüce galaksi ve bir dağılmış küresel yıldız kümesinin kalıntılarını keşfetti.
Dr. Olcay Plevne ve doktora öğrencisi Furkan Akbaba öncülüğünde yürütülen çalışma, İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi doktora tez programı ve TÜBİTAK 1001 projesi kapsamında desteklendi. Araştırmacılar, Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) Gaia uydusundan ve SDSS-V projesi kapsamındaki yer tabanlı teleskoplardan elde edilen yüksek çözünürlüklü fotometrik, astrometrik ve spektral verileri bir araya getirdi.
FO1'den FO5'e Beş Yeni Yapı
Yeni keşfedilen yapılar, yazarların soyadlarının baş harflerinden yola çıkılarak FO1, FO2, FO3, FO4 ve FO5 olarak adlandırıldı. Dördü cüce galaksi kalıntısı, biri ise kimyasal bileşim farklılıkları sayesinde tespit edilen parçalanmış bir küresel küme olarak sınıflandırıldı. Bilimsel literatürde daha önce 15'in üzerinde benzer yapının tanımlandığı belirtilirken, bu keşifle toplam sayı 19'un üzerine çıktı.
Çalışma, gökbilim alanındaki saygın dergilerden Q1 sınıfındaki "Publications of the Astronomical Society of the Pacific" (PASP) dergisinde yayımlandı. Derginin etki faktörünün 6,8 olduğu kaydedildi.
Makine Öğrenimi ve Kemodinamik Yöntem
Dr. Plevne, Anadolu Ajansı'na yaptığı açıklamada, araştırmanın temel hedefinin Samanyolu'nun geçmişte birleşme yoluyla bünyesine kattığı uydu cüce galaksilerin izlerini sürmek olduğunu söyledi. Yöntemi "adeta bir DNA analizi"ne benzeten Plevne, "Daha önce üzerinde çalışılan ve iyi bilinen yapıların arasından, makine öğrenmesi ve büyük veri analizi gibi yeni teknikleri kullanarak dört yeni yapıyı ortaya çıkardık" dedi.
Bu yapıların yıldızlarını belirledik. Sayıları şimdilik az ve oldukça dağınık durumdalar. Galaksinin içinde nereye bakarsanız onları görebilirsiniz. Ancak derinlemesine analiz sayesinde hangilerinin birbiriyle bağlantılı olduğunu ve nereden geldiklerini çözebildik. İlerleyen dönemde ne zaman çarpıştıkları, oraya nasıl ulaştıkları ve bu cüce galaksilerin aslında nasıl oldukları gibi sorulara yanıt arayacağız.
Doktora öğrencisi Furkan Akbaba ise Gaia uydusu ve kuzey-güney yarımkürede konumlu iki ayrı SDSS-V teleskobundan gelen verileri birleştirerek yaklaşık 1 milyon 400 bin yıldızı kapsayan dev bir veri seti üzerinde çalıştıklarını belirtti.
"Yapay Zekaya 'Bunu Bul' Demedik"
Akbaba, çalışmanın en kritik aşamasının kullandıkları makine öğrenimi modeli olduğunu vurguladı. Kimyasal bileşim ve dinamik analiz verilerini birleştiren "kemodinamik" adlı modelin, herhangi bir yönlendirme olmaksızın önce bilinen 15 yapıyı başarıyla tespit ettiğini, ardından literatürle eşleşmeyen dört farklı yapıyı daha bulduğunu aktardı.
Aslında iki tür veriyle çalıştık. Bir yandan yıldızların kimyasal bileşimini incelerken diğer yandan dinamik analizlerini yaptık. Bu iki bilgiyi 'kemodinamik' adlı makine öğrenimi modeline girdi olarak verdik. Yapay zekaya 'şunu bul, bunu bul' demedik. O önce kendi kendine 15 yapıyı keşfetti, ardından literatürde olmayan 4 farklı yapıyı daha bulunca bunun bir keşif olduğunu anladık.
Araştırma ekibi, yeni gözlem verileri geldikçe bu yapıların yaşının, galaksiyle birleşme zamanının ve kütlelerinin belirlenebileceğini, bu bilgilerin galaksi oluşum simülasyonlarında kullanılacak değerli gözlemsel veriler sunacağını ifade etti. Bulguların, Samanyolu'nun evrimine ve genel olarak galaksi oluşum süreçlerine ışık tutması bekleniyor.