eso1522tr — Bilim Bülteni

Uzak Evren’in En Ayrıntılı Görüntüsü

ALMA’nın Einstein Halkası gözlemi olağanüstü detayları gözler önüne serdi

08 Haziran 2015

ALMA’nın Uzun Erimli Dizge Kampanyası ile kütleçekimsel olarak merceklenen uzak bir gökadanın dikkat çekici ayrıntılı bir gözlemi gerçekleştirildi. Görüntüde gökada içinde yıldız oluşumunun meydana geldiği bölümler büyütülmüş bir şekilde görünüyor, bu kadar uzak bir gökadada bu seviyede bir ayrıntı daha önce elde edilememişti. Yeni gözlemler NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu kullanılarak yapılanlardan çok daha fazla ayrıntı içeriyor ve Avcı Bulutsusu’nun dev haline benzer şekilde gökada içindeki yıldız oluşum kümelenmelerini gözler önüne seriyor.

ALMA’nın Uzun Erimli Dizge Kampanyası ile yapılan şaşkınlık verici gözlemler sayesinde yakın ve uzak Evren’in sakinleri hakkında oldukça detaylı bilgiler elde ediliyor. 2014 yılı sonunda kampanyanın bir parçası olarak gerçekleştirilen gözlemlerde uzak gökada SDP.81 olarak bilinen uzak bir gökada hedeflendi. Bu gökadadan gelen ışık kütleçekimsel mercekleme olarak bilinen bir kozmik etkiye maruz kalmaktadır. SDP.81 ve ALMA [1] arasında yer alan büyük bir gökada mercek olarak davranmakta ve daha ötedeki gökadanın ışığını eğerek Einstein Halkası [2] olarak bilinen bir olguya mükemmel yakınlıkta bir etkiyi meydana getirmektedir.

En az altı grup bilimci [3] bağımsız olarak SDP.81’e ait ALMA verilerini bağımsız olarak analiz etti. Araştırma makalelerinin yoğunluğu gökadanın yapısı, içeriği, hareketi ve diğer fiziksel özellikleri hakkındaki bilgileri detaylı bir şekilde ortaya çıkardı.

ALMA bir girişimölçer olarak davranmaktadır. Daha basit bir şekilde ifade etmek gerekirse, dizgede bulunan antenler mükemmel bir şekilde senkronize olarak gözlem kaynağından gelen ışığı tek bir teleskop gibi toplamaktadır [4]. Sonuç olarak, SDP.81’in yeni görüntülerinin çözünürlüğü NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu’nun kırmızı ötesinde aldığı görüntülerden 6 kat daha fazladır [5].

Gökbilimcilerin kullandığı özelleştirilmiş gözlem modelleri sayesinde SDP.81 içerisinde daha önce görülmeyen soğuk moleküler gaz kaynakları oldukları düşünülen tozlu bulut yapılarının — yıldız ve gezegen doğumevleri — ayrıntıları gözler önüne serildi.

Sonuç olarak ALMA gözlemleri o kadar keskin ayrıntılar içeriyor ki araştırmacılar gökada içerisindeki yıldız oluşumu kümelenmelerini 100 ışık yılı ölçeğine kadar görebiliyor, yani Avcı Bulutsusu’nun Evren’in öteki ucunda binlerce yeni yıldız oluşturmasını gözlemeye eşdeğer.

“Gökadanın yeniden inşa edilen ALMA görüntüsü gerçekten dikkat çekici,” diyor iki araştırma makalesinde eş-yazar ve ESO Bilim Direktörü Rob Ivison. “ALMA’nın dev toplama alanı, antenleri arasındaki geniş mesafe ve Atacama çölü üzerindeki durağan atmosfer sayesinde hem görüntüleme hem de alınan tayfların mükemmel kalitesini ortaya çıkarıyor. Bu sayede oldukça hassas gözlemlerin yanı sıra gökadanın farklı kısımlarının nasıl hareket ettikleri hakkında bilgiler elde edebiliyoruz. Evren’in öteki ucundaki gökada çarpışmalarını ve çok sayıda yıldız üretimini araştırabiliyoruz.

ALMA ile toplanan tayf bilgilerini kullanarak gökbilimciler uzak gökadaların nasıl döndüklerini ölçüyor ve kütlelerini tahmin edebiliyorlar. Verilere göre gökada içerisindeki gaz kararsız durumda; içindeki kümeleşmeler iç kısımlara doğru çökerek, gelecekte yeni yıldız-oluşum bölgelerine dönüşecekler.

Özellikle, mercekleme etkisinin modeli öndeki gökada merceğinin merkezinde süper kütleli bir karadeliğin varlığına işaret ediyor [6]. SDP.81’in merkezi kısmı tespit edilemeyecek kadar sönük olup, bu ön kısımdaki gökadanın Güneş’in 200-300 milyon katı büyüklüğünde süper kütleli bir karadeliğe ev sahipliği yaptığı anlamına gelmektedir.

Bu tekil ALMA veri setine dayanılarak hazırlanan makale sayısı dizgenin yüksek çözünürlük ve ışık-toplama gücünün potansiyelini ortaya çıkarmaktadır. Ayrıca ALMA’nın gökbilimcilerin yıllar geçtikçe daha fazla keşif yapmalarını sağlayacağını göstermekte ve uzak gökadaların doğası hakkında henüz aydınlanmamış yeni soruları ortaya çıkarmaktadır.

Notlar

[1] Merceklenen gökadanın gözlendiği zaman aralığında Evren şimdiki yaşının sadece yüzde 15’indeydi, Büyük Patlama’dan 2.4 milyar yıl sonra. Gözlenen ışık Yeryüzü’nün yaşının iki katı kadar (11.4 milyar yıl) yol aldı, dolambaçlı yolu üzerinde büyük kütleli ve  görece yakın dört milyar ışık-yılı ötedeki bir gökadanın çevresini de dolaşmak zorunda kaldı.

[2] Kütleçekimsel mercekler Albert Einstein’in genel görelilik teorisi ile tahmin edilmiştir. Teorisine göre nesneler etrafındaki uzay ve zamanı bükmektedir. Bu eğri uzay-zamana doğru yaklaşan ışık bu nesne tarafından meydana getirilen eğimli yolu takip etmektedir. Bu özellikle büyük kütleli nesnelerin — dev gökadalar ve gökada kümeleri — kozmik büyüteçler olarak davranmalarına neden olmaktadır. Bir Einstein halkası kütleçekimsel merceklerin özel bir türüdür, burada, Yeryüzü, önde mercekleyen gökada ve arka kısımdaki merceklenmiş gökada mükemmel bir hizada yer alarak, düzenli bir ışık halkası meydana getirmektedir.

[3] Bilim ekibi aşağıdaki listede yer almaktadır.

[4] Antenlerin ayrıklığı maksimum 15 kilometreye kadar çıktığında ALMA’nın en ince detayları görebilme kabiliyeti aşılmaktadır. Karşılaştırma için, ALMA’nın açıklığı 500 metre olan küçük bir dizgesi ile daha önce yapılan kütleçekimsel mercekleme gözlemleri  buradan görülebilir.

[5] 0.023 yay-saniyesi ya da 23 mili-yay-saniyesine kadar olan detaylara bu verilerle ulaşılabilmektedir. Hubble bu gökadayı yakın kırmızı-ötesinde  0.16 yay-saniyesi çözünürlükle gözlemiştir. Ancak bununla birlikte,daha kısa dalgaboylarında gözlem yapıldığında, Hubble daha detaylı çözünürlüğe ulaşabilmektedir, kırmızı-ötesinde 0.022 yay saniyesine kadar. ALMA’nın çözünürlüğü gözlemi yapılacak nesne türlerine göre antenler arasındaki mesafe ayarlanarak değiştirilebilmektedir. Bu gözlemler için en geniş ayrıklık kullanılmış ve  mümkün olan en detaylı çözünürlüğe ulaşılmıştır.

[6] Yüksek çözünürlüklü ALMA görüntüleri araştırmacıların arkafonda yer alan gökadanın merkezi kısmını incelemelerine imkan vermektedir, bu kısım Einstein halkasının ortasında yer almaktadır. Eğer öndeki gökada süper kütleli bir karadeliğe sahipse, merkezdeki görüntü daha sönük olmaktadır. Merkezi görüntünün sönüklüğü öndeki gökadada bulunan karadeliğin kütlesine işaret etmektedir.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma ilerde sunulmak üzere sekiz tane makalede sunulmuştur. Bilim ekibi aşağıda yer almaktadır.

http://arxiv.org/abs/1503.07605
Yoichi Tamura (The University of Tokyo), Masamune Oguri (The University of Tokyo), Daisuke Iono (National Astronomical Observatory of Japan/SOKENDAI), Bunyo Hatsukade (National Astronomical Observatory of Japan), Yuichi Matsuda (National Astronomical Observatory of Japan/SOKENDAI), and Masao Hayashi (National Astronomical Observatory of Japan).

http://arxiv.org/abs/1503.08720
Simon Dye (University of Nottingham), Christina Furlanetto (University of Nottingham; CAPES Foundation, Ministry of Education of Brazil, Brazil), Mark Swinbank (Durham University), Catherine Vlahakis (Joint ALMA Observatory, Chile; ESO, Chile), James Nightingale (University of Nottingham), Loretta Dunne (University of Canterbury, New Zealand; Institute for Astronomy [IfA], Royal Observatory Edinburgh), Steve Eales (Cardiff University), Ian Smail (Durham), Ivan Oteo-Gomez (IfA, Edinburgh; ESO, Germany), Todd Hunter (National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, Virginia, USA), Mattia Negrello (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo Osservatorio, Padova, Italy), Helmut Dannerbauer (Universitat Wien, Vienna, Austria), Rob Ivison (IfA, Edinburgh; ESO, Germany), Raphael Gavazzi (Universite Pierre et Marie Curie, Paris), Asantha Cooray (California Institute of Technology, USA) and Paul van der Werf (Leiden University, The Netherlands).

http://arxiv.org/abs/1505.05148
Mark Swinbank (Durham University), Simon Dye (University of Nottingham), James Nightingale (University of Nottingham), Christina Furlanetto (University of Nottingham; CAPES Foundation, Ministry of Education of Brazil, Brazil), Ian Smail (Durham), Asantha Cooray (California Institute of Technology, USA), Helmut Dannerbauer (Universitat Wien, Vienna, Austria), Loretta Dunne (University of Canterbury, New Zealand; Institute for Astronomy [IfA], Royal Observatory Edinburgh), Steve Eales (Cardiff University), Raphael Gavazzi (Universite Pierre et Marie Curie, Paris), Todd Hunter (National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, Virginia, USA), Rob Ivison (IfA, Edinburgh; ESO, Germany), Mattia Negrello (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo Osservatorio, Padova, Italy), Ivan Oteo-Gomez (IfA, Edinburgh; ESO, Germany), Renske Smit (Durham), Paul van der Werf (Leiden University, The Netherlands), and Catherine Vlahakis (Joint ALMA Observatory, Chile; ESO, Chile).

http://arxiv.org/abs/1503.05558
Kenneth C. Wong (Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica (ASIAA), Taipei, Taiwan), Sherry H. Suyu (ASIAA, Taiwan), and Satoki Matsushita (ASIAA, Taiwan)

http://arxiv.org/abs/1503.07997
Bunyo Hatsukade (National Astronomical Observatory of Japan, Tokyo, Japan) Yoichi Tamura (Institute of Astronomy, University of Tokyo, Tokyo, Japan), Daisuke Iono (National Astronomical Observatory of Japan; The Graduate University for Advanced Studies [SOKENDAI], Tokyo, Japan), Yuichi Matsuda (National Astronomical Observatory of Japan), Masao Hayashi (National Astronomical Observatory of Japan), Masamune Oguri (Research Center for the Early Universe, University of Tokyo, Tokyo, Japan; Department of Physics, University of Tokyo, Tokyo, Japan; Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe [Kavli IPMU, WPI], University of Tokyo, Chiba, Japan)

http://arxiv.org/abs/1503.02652
The ALMA Partnership, C. Vlahakis (Joint ALMA Observatory [JAO]; ESO) , T. R. Hunter (National Radio Astronomy Observatory [NRAO]), J. A. Hodge (NRAO) , L. M. Pérez (NRAO) , P. Andreani (ESO), C. L. Brogan (NRAO) , P. Cox (JAO, ESO) , S. Martin (Institut de Radioastronomie Millimétrique [IRAM]) , M. Zwaan (ESO) , S. Matsushita (Institute of Astronomy and Astrophysic, Taiwan) , W. R. F. Dent (JAO, ESO), C. M. V. Impellizzeri (JAO, NRAO), E. B. Fomalont (JAO, NRAO), Y. Asaki (National Astronomical Observatory of Japan; Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Japan Aerospace Exploration Agency [JAXA]) , D. Barkats (JAO, ESO) , R. E. Hills (Astrophysics Group, Cavendish Laboratory), A. Hirota (JAO; National Astronomical Observatory of Japan), R. Kneissl (JAO, ESO), E. Liuzzo (INAF, Istituto di Radioastronomia), R. Lucas (Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble) , N. Marcelino (INAF), K. Nakanishi (JAO, National Astronomical Observatory of Japan), N. Phillips (JAO, ESO), A. M. S. Richards (University of Manchester), I. Toledo (JAO), R. Aladro (ESO), D. Broguiere (IRAM), J. R. Cortes (JAO, NRAO), P. C. Cortes (JAO, NRAO), D. Espada (ESO, National Astronomical Observatory of Japan), F. Galarza (JAO), D. Garcia-Appadoo (JAO, ESO), L. Guzman-Ramirez (ESO), A. S. Hales (JAO, NRAO) , E. M. Humphreys (ESO) , T. Jung (Korea Astronomy and Space Science Institute) , S. Kameno (JAO, National Astronomical Observatory of Japan) , R. A. Laing (ESO), S. Leon (JAO,ESO) , G. Marconi (JAO, ESO) , A. Mignano (INAF) , B. Nikolic (Astrophysics Group, Cavendish Laboratory), L. A. Nyman (JAO, ESO), M. Radiszcz (JAO), A. Remijan (JAO, NRAO), J. A. Rodón (ESO), T. Sawada (JAO, National Astronomical Observatory of Japan), S. Takahashi (JAO, National Astronomical Observatory of Japan), R. P. J. Tilanus (Leiden University), B. Vila Vilaro (JAO, ESO), L. C. Watson (ESO), T. Wiklind (JAO, ESO), Y. Ao (National Astronomical Observatory of Japan) , J. Di Francesco (National Research Council Herzberg Astronomy & Astrophysics), B. Hatsukade (National Astronomical Observatory of Japan), E. Hatziminaoglou (ESO), J. Mangum (NRAO), Y. Matsuda (National Astronomical Observatory of Japan), E. Van Kampen (ESO), A. Wootten (NRAO), I. De Gregorio-Monsalvo (JAO, ESO), G. Dumas (IRAM), H. Francke (JAO), J. Gallardo (JAO), J. Garcia (JAO), S. Gonzalez (JAO), T. Hill (ESO), D. Iono (National Astronomical Observatory of Japan), T. Kaminski (ESO), A. Karim (Argelander-Institute for Astronomy), M. Krips (IRAM), Y. Kurono (JAO, National Astronomical Observatory of Japan) , C. Lonsdale (NRAO), C. Lopez (JAO), F. Morales (JAO), K. Plarre (JAO), L. Videla (JAO), E. Villard (JAO, ESO), J. E. Hibbard (NRAO), K. Tatematsu (National Astronomical Observatory of Japan)

http://arxiv.org/abs/1503.02025
M. Rybak (Max Planck Institute for Astrophysics), J. P. McKean (Netherlands Institute for Radio Astronomy; University of Groningen) S. Vegetti (Max Planck Institute for Astrophysics), P. Andreani (ESO) and S. D. M. White (Max Planck Institute for Astrophysics)

http://arxiv.org/abs/1506.01425
M. Rybak (Max Planck Institute for Astrophysics), S. Vegetti (Max Planck Institute for Astrophysics), J. P. McKean (Netherlands Institute for Radio Astronomy; University of Groningen), P. Andreani (ESO) and S. D. M. White (Max Planck Institute for Astrophysics)

Bağlantılar

Araştırma makaleleri;

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi - Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +90 324 651 48 00 (1250)
Cep: +90 538 614 29 38
E-posta: arif.solmaz@gmail.com

Lars Lindberg Christensen
Head of ESO ePOD
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6761
Cep: +49 173 3872 621
E-posta: lars@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1522.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1522tr
Adı:HATLAS J090311.6+003906, SDP 81
Tür:Early Universe : Galaxy : Type : Gravitationally Lensed
Early Universe : Cosmology : Phenomenon : Lensing
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2015PASJ...67...93H
2015PASJ...67...72T
2015MNRAS.453L..26R
2015MNRAS.452.2258D
2015MNRAS.451L..40R
2015ApJ...811..115W
2015ApJ...808L...4P
2015ApJ...806L..17S

Görüntüler

Montage of the SDP.81 Einstein Ring and the lensed galaxy
Montage of the SDP.81 Einstein Ring and the lensed galaxy
sadece İngilizce
The lensed galaxy
The lensed galaxy
sadece İngilizce
The Einstein Ring SDP.81 seen with ALMA
The Einstein Ring SDP.81 seen with ALMA
sadece İngilizce
Hubble image of the region around SDP.81
Hubble image of the region around SDP.81
sadece İngilizce
Montage of the SDP.81 Einstein Ring and the lensed galaxy (no annotations)
Montage of the SDP.81 Einstein Ring and the lensed galaxy (no annotations)
sadece İngilizce

Videolar

Gravitational lensing of distant star-forming galaxies (schematic)
Gravitational lensing of distant star-forming galaxies (schematic)
sadece İngilizce
Gravitational lensing of distant star-forming galaxies (schematic)
Gravitational lensing of distant star-forming galaxies (schematic)
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...