eso1632tr — Bilim Bülteni

ALMA Dev Uzay Küresinin Gizemlerini Ortaya Çıkardı

21 Eylül 2016

ESO’nun Çok Büyük Teleskopu ve diğer teleskoplarla birlikte ALMA’yı kullanan uluslararası bir gökbilimciler ekibi uzak Evren’de nadir olarak bulunan Lyman-alfa Küreciği adlı nesnenin gerçek doğasını keşfetti. Gökbilimciler şimdiye kadar bu dev gaz bulutlarını bu kadar parlak hale getiren şeyin ne olduğunu bilmiyordu, ancak ALMA bu nesnelerden birinin merkezinde bulunan iki gökadada gerçekleşen yoğun yıldız oluşum etkinliğinin çevresini aydınlattığını gördü. Henüz oluşum halindeki dev gökadalar kümesinde bulunan küçük gökadalar zamanla birleşerek büyümektedirler. ALMA ile gözlenen iki kaynak yakında birleşerek dev bir eliptik gökadaya dönüşecekler.

Lyman-alfa Kürecikleri (LABs) yüzlerce ışık-yılına kadar genişleyen ve hidrojenden oluşan dev gaz bulutları olup, uzaklıkları kozmik ölçeklerdedir. İsimlerini yaydıkları mor-ötesi ışığın özel bir dalgaboyu olan Lyman-alfa ışınımından almaktadırlar [1]. Bulunduklarından bu yana, LAB’ların oluşumu gökbilimsel bir bulmaca olarak kalmaktaydı. ALMA ile yapılan yeni gözlemler bu gizemi ortadan kaldırabilir.

Bilinen en büyük Lyman-alfa Küreciği ve aynı zamanda en çok araştırılmış olanı SSA22-Lyman-alfa küreciği 1, ya da LAB-1’dir. Oluşumunun erken aşamalarındaki dev bir gökadalar kümesinin merkezine gömülü bir şekilde keşfedilen bu türden ilk nesne olup — 2000 yılında — o kadar uzaktadır ki, ışığının bize ulaşması için 11.5 milyar yıl geçmektedir.

Hertfordshire Üniversitesi (BK) Astrofizik Araştırma Merkezi’nden Jim Geach liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi, Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizgesi’nin (ALMA) eşsiz yeteneğinden faydalanarak uzak gökadalardaki soğuk toz bulutlarından gelen ışığı gözleyerek LAB-1’i derinlemesine inceledi. Bu sayede milimetre-altı dalgaboyunda ışık yayan çok sayıda kaynak gözlenmiş oldu [2].

ALMA ile alınan veriler daha sonra Lyman-alfa ışığını görüntüleyen ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT) üzerindeki Çoklu-Birim Tayf Kâşifi (MUSE) aygıtı ile alınan gözlemlerle birleştirildi. Bu sayede ALMA kaynaklarının Lyman-alfa Küreciğinin tam olarak merkezinde yer aldıkları ve buraki yıldız oluşum faaliyetlerinin Samanyolu’ndan 100 kat daha yoğun olduğu görüldü.

NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu ile alınan derin uzay görüntüleri ve W. M. Keck Gözlemevi’nde gerçekleştirilen tayf ölçümleri [3] ALMA kaynaklarının çok sayıda sönük gökada ile çevrili olduğunu ve bunların merkezdeki yüksek yıldız oluşum oranını sürdürmeye yardım ettikleri ortaya çıkarıldı.

Ekip daha sonra parıldayan dev Lyman-alfa bulutundan yayılan ışığı açıklayabilmek için, gökada oluşumunu özelleştirilmiş bir bilgisayar benzetimine dönüştürdü ve ALMA kaynaklarındaki yıldız oluşumu tarafından üretilen mor-ötesi ışığın çevredeki hidrojen gazı tarafından saçılması sağlandı. Bu sayede bugün gördüğümüz Lyman-alfa Küreciği ortaya çıkmış oldu.

Yeni çalışmanın başyazarı Jim Geach şu açıklamayı yapıyor: “Puslu bir gecedeki sokak ışığını düşünün — bulanık bir parıltı görürsünüz çünkü ışık çok küçük su tanecikleri tarafından saçılmaktadır. Benzer bir olay burada da yaşanıyor, yalnız sokak ışığı burada yıldız-oluşum gökadasından yayılan yoğun ışık ve sis ise dev gökadalar-arası gaz bulutu. Bu gökadalar çevrelerini aydınlatıyor.

Gökadaların nasıl oluştukları ve evrimleştikleri konusu büyük bir soru işareti. Gökbilimciler Lyman-alfa Küreciklerinin önemli olduklarını düşünüyor çünkü bunlar Evren’de en büyük kütleli gökadaların oluştukları yerde bulunuyorlar. Özellikle, genişlemiş Lyman-alfa ışıması, kritik öneme sahip, ancak araştırılması oldukça güç bir bölgedeki, genç gökadaları çevreleyen ilkel gaz bulutlarında gerçekleşen olaylar hakkında bilgiler içeriyor.

Jim Geach son olarak şunu söylüyor, “Bu kürecikler hakkındaki heyecan verici şey büyümekte olan bu genç gökadaların çevresinde neler olup bittiğine dair nadir görebileceğimiz bir anlık bakış sağlıyor olmaları. Genişlemiş Lyman-alfa ışığının kökeni konusundaki tartışmalar uzun bir süredir devam ediyor. Ancak son teknoloji ürünü bilgisayar benzetimleri ve yeni gözlemlerin bir araya getirilmesiyle 15-yıldır devam eden bir gizemi çözdüğümüzü dönüşüyoruz: Lyman-alfa Kürecik-1 günün birinde dev bir kümenin merkezini oluşturacak olan büyük kütleli bir eliptik gökadanın meydana geldiği yerdir. Bu gökadanın 11.5 milyar yıl önce oluşturduğu topluluğun anlık bir görüntüsünü görüyoruz.

Notlar

[1] Negatif yüklü elektronların pozitif yüklü çekirdeğin görüngesinde dolandığı bir atomda enerji seviyeleri kuantumludur (kesikli). Bu sayede elektronlar sadece belirli enerji seviyelerine sahip yörüngelere yerleşebilirler ve belirli miktarda enerji kazanıp kaybederek, sadece bu yörüngeler arasında geçiş yapabilirler. Lyman-alfa ışınımı bir hidrojen atomundaki elektronlar ikinci en düşük seviyeden, en düşük enerji seviyesine geçtiklerinde yayımlanır. Bu sırada kaybedilen belirgin miktardaki enerji özel bir dalgaboyuna sahip ışık şeklinde yayımlanır ki bu da elektromanyetik tayf üzerinde mor-ötesi bölgeye düşmektedir ve gökbilimciler bu ışığı uzay teleskoplarını kullanarak ya da Yeryüzü’nden kırmızıya-kaymış nesneler için tespit edebilmektedirler. LAB-1 için, kırmızıya kayma oranı z~3 düzeyinde olup, Lyman-alpha ışığı görünür ışığa dönüşmüştür.

[2] Çözünürlük nesneleri (ayrı ayrı) ayırt edebilme yeteneğidir. Düşük çözünürlükte, parlak birçok ışık kaynağı belli bir mesafedeyken tek bir ışık kaynağı olarak görülebilir ve sadece her ışık kaynağının yakın kısımları ayırt edilebilir. ALMA’nın yüksek çözünürlüğü önceden tek bir küre gibi görünen nesneyi üç farklı kaynak şeklinde çözümleyebilmiştir.

[3] NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu üzerindeki aygıt Uzay Teleskopu Görüntüleme Tayfçekeri (STIS) ve Hawaii’deki Keck 1 teleskopu üzerindeki aygıt ise Kırmızı-Ötesi Keşif için Çoklu-Nesne Tayfölçeri’dir (MOSFIRE).

Daha fazla bilgi

Bu araştırma J. Geach ve arkadaşlarınca kaleme alınan “ALMA observations of Lyman-α Blob 1: Halo sub-structure illuminated from within” başlıklı bir makale olarak Astrophysical Journal adlı dergide yayımlanmıştır.

Araştırma ekibinde J. E. Geach (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, Hatfield, BK), D. Narayanan (Department of Physics and Astronomy, Haverford College, Haverford PA, ABD; Department of Astronomy, University of Florida, Gainesville FL, ABD), Y. Matsuda (National Astronomical Observatory of Japan, Mitaka, Tokyo, Japonya; The Graduate University for Advanced Studies, Mitaka, Tokyo, Japonya), M. Hayes (Stockholm University, Department of Astronomy and Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics, Stockholm, İsveç), Ll. Mas-Ribas (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, Oslo, Norveç), M. Dijkstra (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, Oslo, Norveç), C. C. Steidel (California Institute of Technology, Pasadena CA, ABD), S. C. Chapman (Department of Physics and Atmospheric Science, Dalhousie University, Halifax, Kanada ), R. Feldmann (Department of Astronomy, University of California, Berkeley CA, ABD), A. Avison (UK ALMA Regional Centre Node; Jodrell Bank Centre for Astrophysics, School of Physics and Astronomy, The University of Manchester, Manchester, BK), O. Agertz (Department of Physics, University of Surrey, Guildford, BK), Y. Ao (National Astronomical Observatory of Japan, Mitaka, Tokyo, Japonya), M. Birkinshaw (H.H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Bristol, BK), M. N. Bremer (H.H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Bristol, BK), D. L. Clements (Astrophysics Group, Imperial College London, Blackett Laboratory, London, BK), H. Dannerbauer (Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Tenerife, İspanya; Universidad de La Laguna, Astrofísica, La Laguna, Tenerife, İspanya), D. Farrah (Department of Physics, Virginia Tech, Blacksburg VA, ABD), C. M. Harrison (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, Durham, BK), M. Kubo (National Astronomical Observatory of Japan, Mitaka, Tokyo, Japonya), M. J. Michałowski (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, BK), D. Scott (Department of Physics & Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, Kanada), M. Spaans (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Groningen, Hollanda) , J. Simpson (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, BK), A. M. Swinbank (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, Durham, BK ), Y. Taniguchi (The Open University of Japan, Chiba, Japonya), E. van Kampen (ESO, Garching, Almanya), P. Van Der Werf (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, Hollanda), A. Verma (Oxford Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford, Oxford, BK) ve T. Yamada (Astronomical Institute, Tohoku University, Miyagi, Japonya) yer almaktadır.

Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA) uluslar-arası bir gökbilim tesisidir ve Şili Cumhuriyeti ile işbirliğinde bir ESO, ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Japonya Doğa Bilimleri Ulusal Enstitüleri (NINS) ortaklığıdır. ALMA Avrupa'da Üye Ülkeler adına ESO tarafından, NSF ile Kanada Ulusal Araştırma Vakfı (NRC) tarafından, Tayvan Ulusal Bilim Konseyi (NSC) ve Tayvan Sinica Akademisi (AS) tarafından, NINS ve Kore Gökbilim ve Uzay Bilimleri Enstitüsü (KASI) işbirliği ile finanse edilmektedir.

ALMA'nın yapımı ve işletilmesi Avrupa kısmında Üye Ülkeler adına ESO tarafından, Kuzey Amerika kısmında Üniversiteler Birliği Kuruluşu (AUI) tarafından yönetilen Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO) tarafından, Doğu Asya kısmında Japonya Ulusal Gökbilim Gözlemevi (NAOJ) tarafından yürütülmektedir. Birleşik ALMA Gözlemevi (JAO), birleştirilmiş liderliği ve ALMA'nın oluşturulması, idaresi ve işletilmesinin yönetimini sağlamaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetler-arası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 16 ülke tarafından desteklenmektedir: Avusturya, Belçika, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Polonya, 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 var olan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın ana ortağıdır. ESO şu anda Paranal civarındaki Cerro Armazones’te 39-metre çaplı "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmektedir.

ESO Basın Bültenlerinin çevirileri ESO Bilim Toplum Ağı’nda (ESON) bulunan ESO üyesi ve diğer ülkelerdeki bilim toplum uzmanları ve bilim iletişimcileri tarafından gerçekleştirilmektedir. ESON Türkiye çeviri ekibinde Ankara Üniversitesi (Ankara), Çağ Üniversitesi (Mersin), Başkent Üniversitesi (Ankara), İstanbul Üniversitesi (İstanbul), İzmir Yüksek Teknoloji Üniversitesi (İzmir) ve Max Planck Yer-Ötesi Fiziği Enstitüsü’nden (Almanya) uzman kişiler yer almaktadır.

Bağlantılar

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

Jim Geach
Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire
Hatfield, UK
E-posta: j.geach@herts.ac.uk

Matthew Hayes
Stockholm University
Stockholm, Sweden
Tel: +46 (0)8 5537 8521
E-posta: matthew@astro.su.se

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cep: +49 151 1537 3591
E-posta: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1632.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1632tr
Adı:LAB-1
Tür:Early Universe : Cosmology : Morphology : Large-Scale Structure
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope
Science data:2016ApJ...832...37G

Görüntüler

Computer simulation of a Lyman-alpha Blob
Computer simulation of a Lyman-alpha Blob
sadece İngilizce
Infographic explaining how a Lyman-alpha Blob functions
Infographic explaining how a Lyman-alpha Blob functions
sadece İngilizce
Giant space blob glows from within
Giant space blob glows from within
sadece İngilizce
Closing in on a giant space blob
Closing in on a giant space blob
sadece İngilizce
Wide-field view of the sky around a giant space blob
Wide-field view of the sky around a giant space blob
sadece İngilizce

Videolar

Zooming in on a giant space blob
Zooming in on a giant space blob
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...