Kids

eso1228tr — Bilim Bülteni

Erken Evrendeki Karanlık Gökadalar İlk Kez Gözlendi

11 Temmuz 2012

Şimdiye kadar varlıkları sadece teorilerle tahmin edilen, gözlenemeyen ve gökada oluşumunun erken bir dönemine işaret eden karanlık gökadalar ilk kez görüntülendi. Aslında bu nesneler yıldızları olmayan gaz-zengini gökadalardır. ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unu kullanan uluslararası bir ekip bulunması zor bu nesneleri bir kuasar tarafından aydınlantılmaları sayesinde tespit etti.

Karanlık gökadalar erken evrendeki yıldız oluşturma konusunda oldukça yetersiz, küçük, gaz zengini gökadalardır. Varlıkları gökada oluşumu teorileriyle tahmin edilmekte ve yıldızlarla dolu günümüz parlak gökadalarının temel taşları oldukları düşünülmektedir. Gökbilimciler sahip olduklar gazın çoğuyla büyük gökadaları beslediklerini ve bunun da günümüzde var olan yıldızları oluşturduğunu düşünüyor.

Yıldızları olmadığı için bu gökadalar çok ışık yaymıyorlardı, bu da onları tespit etmeyi zorlaştırıyordu. Gökbilimciler bu gökadaların varlığını teyit etmek için yıllardır yeni teknikler geliştirmeyi deniyorlar. Arka fondaki ışık kaynaklarının tayflarında bulunan soğurma çizgileri varlıklarına işaret ediyordu. Bununla birlikte yeni çalışma sayesinde ilk kez bu nesnelerin doğrudan görülebildikleri belirlendi.

“Bir karanlık gökada tespit etme problemine yaklaşımımız basitçe üzerine bir parlak bir ışık tutmaktı.” diye açıklıyor çalışmayı yürüten Simon Lilly (ETH Zürih, İsviçre). “Yakındaki ve çok parlak bir kuasardan yayılan mor-ötesi ışıkla aydınlatılan karanlık gökadalardaki parlayan gazı araştırıyorduk. Kuasardan gelen ışık gece kulübünde beyaz giysilerin üzerine gelen mor-ötesi lambaların onları aydınlatmasına benzer şekilde bu karanlık gökadaları aydınlatıyor.” [1]

Ekip Çok Büyük Teleskop’un geniş ışık toplama alanından ve duyarlılığından yararlandı, karanlık gökadaların aşırı sönük ışıklarını tespit etmek için de çok sayıda uzun poz süresine sahip görüntü alındı. Parlak kuasar [2] HE 0109-3518’in etrafındaki bölgede yoğun ışımaya maruz kaldığında mor-ötesi ışık yayan hidrojen gazını görüntülemek için FORS2 aygıtı kullanıldı. Evrenin genişlemesinden dolayı, ışık VLT’ye ulaştığında aslında mor rengin gölgesi gibi gözleniyor [3].

“Karanlık gökadaların ışımalarını tespit etmek için yıllardır yapılan girişimlerden sonra, sonuçlarımız kullandığımız yöntemle daha önce görülemeyen bu gizemli nesneleri keşfettiğimizi ve üzerinde çalışabildiğimizi gösteriyor,” diyor çalışmanın yürütücüsü Sebastiano Cantalupo (Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz).

Ekip kuasardan birkaç milyon ışık-yılı uzaklıkta yer alan neredeyse 100 kadar gaz nesne tespit etti. Kuasardan gelen ışıkla, gökadaların içinde bulunan yıldızların neden olduğu ışımayı ayırt etmeye yarayan dikkatli analizlerden sonra, sayı 12’ye kadar sınırlandırıldı. Bunlar şimdiye kadar erken evrendeki karanlık gökadaların tespitine dair en ikna edici tespitlerdir.

Gökbilimciler karanlık gökadaların bazı özelliklerini de tespit edebildiler. Gökaların içerdiği gazın kütlesinin yaklaşık 1 milyar Güneş kütlesinde olduğu tahmin ediliyor, erken evrendeki gaz-zengini, düşük kütleli gökadalar için tipik bir özellik. Bu gökadalardaki yıldız oluşum etkinliğinin ise kozmik zamanda bulunan normal yıldız oluşumunun gerçekleştiği benzer safhadaki gökadalara göre 100 kat daha az olduğu tahmin ediliyor [4].

“VLT ile yaptığımız gözlemler yoğun ve tekil karanlık bulutların varlığına kanıtlar sağladı. Bu çalışma ile, gökada oluşumunun anlaşılması güç erken aşamalarının ve gökadaların gazlarını nasıl temin ettiklerine dair anlayışımız ve bunu açığa çıkarabilmemiz konusunda önemli ilerlemeler kaydettik,” diye sonlandırıyor Sebastiano Cantalupo.

2013 yılında VLT üzerinde kullanılacak olan MUSE toplam alan tayf-ölçeri bu nesneleri araştırmak için oldukça güçlü bir araç olacak.

Notlar

[1] Floresans bir ışık kaynağı tarafından aydınlatılan bir maddenin yaydığı ışıktır. Çoğu durumda, yayılan ışığın dalgaboyu, ışık kaynağından çıkan ışığın dalgaboyundan daha uzundur. Örneğin floresan lambalar — bizim göremediğimiz — mor-ötesi ışığı görünür ışığa dönüştürür. Floresanlar bazı bileşiklerde doğal olarak bulunur, örneğin kayalar veya minerallerde, fakat aynı zamanda beyaz giysilerin gün ışığında daha parlak görünmesi için de deterjanlarda kasten floresans içerikli kimyasallar kullanılmaktadır. 

[2] Kuasarlar oldukça parlak, güçlerini merkezlerinde yer alan süper-kütleli karadeliklerden aldıkları düşünülen uzak gökadalardır. Parlaklıkları onları çevrelerindeki bölgede bulunan ilkel gazdan oluşmuş ilk yıldız ve gökadaların tespit edilmesini sağlayan uyarı ışığı haline getirmektedir. 

[3] Hidrojenden kaynaklanan ışımaya Lyman-alfa ışıması denmektedir, ve hidrojen atomlarında bulunan atomların en düşük ikinci enerji seviyesinden en düşük enerji seviyesine düşmesiyle üretilir. Mor-ötesi ışığın bir türüdür. Evren genişlediğinden dolayı, nesnelerden gelen ışığın dalgaboyu uzayda yol aldığı süre boyunca uzamaktadır. Kırmızı gözlerimize en uzun dalboylu ışık olarak görünür, bu işlem dalgaboyunda tayfın kırmızı ucuna olan bir kaymadır — bu nedenle kırmızıya kayma olarak adlandırılır. HE 0109-3515 kuasarının kırmızıya kayma değeri z = 2.4’tür, ve karanlık gökadalardan gelen mor-ötesi ışık tayfın görünür bölgesine kaymıştır. Floresans ışığın kırmızıya kaydığı ışığın özel bir dalgaboyunu ayırt etmek için özellikle bir dar-bant filtre tasarlanmıştır.  Filtre z=2.4 oranında (mor rengin gölgesine karşılık gelmektedir) kırmızıya kayan ve sadece 4 nanometre band geçişine sahip olan Lyman-alfa ışınımını yakalamak için 414.5 nanometre civarında merkezlenmiştir. 

[4] Yıldız oluşum etkinliği yeni oluşan yıldızların kütlesinin yıldızları oluşturan gazın kütlesinden fazla olmasıdır. Bu nesnelerdeki gazın yıldızlara dönüşmesi için 100 milyar yıldan fazlasına ihtiyaç duydukları tespit edilmiştir. Bu sonuç az miktarda metal yoğunluğuna sahip olmaları sonucunda yüksek kırmızıya kaymalı gaz-zengini düşük kütleli halelerin (gaz küresi) oldukça düşük yıldız oluşumuna sahip olacağını öngören son çalışmalarla uyum göstermektedir. 

Daha fazla bilgi

Bu araştırma Monthly Notices of the Royal Astronomical Society adlı dergide "Detection of dark galaxies and circum-galactic filaments fluorescently illuminated by a quasar at z=2.4" başlıklı bir makale olarak yayınlanmıştır.

Araştırma ekibinde Sebastiano Cantalupo (Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz, ABD), Simon J. Lilly (ETH Zürih, İsviçre) ve Martin G. Haehnelt (Kavli Evrenbilim Enstitüsü, Cambridge, İngiltere) bulunmaktadır.

2012 yılı Avrupa Güney Gözlemevi'nin (ESO) kuruluşunun 50. yılını temsil etmektedir. Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetlerarası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 15 ülke tarafından desteklenmektedir: Avusturya, Belçika, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere. Tasarıma, inşaya ve önemli bilimsel keşiflere olanak sağlayan güçlü yer tabanlı gözlem faaliyetlerine odaklanan iddialı bir program yürütmektedir. ESO ayrıca gökbilim araştırmalarında teşvik edici ve düzenleyici bir dayanışma konusunda öncü bir rol oynamaktadır. ESO Şili'nin Atacama Çölü bölgesinde benzeri olmayan üç adet birinci sınıf gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal'da dünyanın en gelişmiş optik gökbilim gözlemevi olan Çok Büyük Teleskop'u (Very Large Telescope), ve iki tarama teleskopu işletmektedir. Kırmızı ötesi gözlem teleskopu VISTA dünyanın en büyük tarama teleskopudur ve VLT tarama teleskopu (VST) ise sadece görünür ışıkta gökyüzünü taramak için tasarlanan dünyanın en büyük teleskopudur. ESO varolan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın Avrupalı ortağıdır. ESO şu anda "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak 40-metre sınıfında Avrupa Aşırı Büyük optik/yakın kırmızı ötesi Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmeyi planlıyor.

Bağlantılar

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi, Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +90 324 651 48 00 / 1249
Cep: +90 538 614 29 38
E-posta: arif.solmaz@gmail.com

Sebastiano Cantalupo
University of California
Santa Cruz, USA
Tel: +1 831 459 5891
E-posta: cantal@ucolick.org

Simon J. Lilly
Institute for Astronomy, ETH Zurich
Zurich, Switzerland
Tel: +41 44 633 3828
E-posta: simon.lilly@phys.ethz.ch

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cep: +49 151 1537 3591
E-posta: rhook@eso.org

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1228.
Bookmark and Share

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1228tr
Adı:HE 0109-3518
Tür:• Early Universe : Galaxy
• Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Very Large Telescope
Science data:2012MNRAS.425.1992C

Görüntüler

Dark galaxies spotted for the first time
Dark galaxies spotted for the first time
sadece İngilizce
Dark galaxies spotted for the first time (annotated)
Dark galaxies spotted for the first time (annotated)
sadece İngilizce
The location of the quasar HE 0109-3518
The location of the quasar HE 0109-3518
sadece İngilizce
Wide-field view of the sky around the quasar HE0109-3518
Wide-field view of the sky around the quasar HE0109-3518
sadece İngilizce
Dark galaxies of the early Universe (cutouts)
Dark galaxies of the early Universe (cutouts)
sadece İngilizce

Videolar

Zooming in on HE 0109-3518
Zooming in on HE 0109-3518
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...