eso1727tr — Bilim Bülteni

Gökadalardaki Gizli Gaz Çalkantıları ALMA’ya Yakalandı

Uzak yıldız-oluşum gökadalarındaki ilk CH+ molekülü tespiti Evren’in yıldız oluşum tarihine ışık tutuyor

30 Ağustos 2017, Mersin

ALMA’nın kullanıldığı yeni bir çalışma ile uzak yıldız-oluşum gökadalarını çevreleyen soğuk gaz rezervleri içinde çalkantı hareketleri tespit edildi. Araştırma ekibi ilk kez uzak Evren'de CH+ tespiti yaparak yıldız oluşumunun kritik dönemlerinin keşfine yeni bir pencere açmış oldu. Bu molekülün varlığı gökadaların hızlı yıldız oluşum dönemlerini sürdürmeyi nasıl başardıkları konusunda yeni yaklaşımlar sağlıyor. Sonuçlar Nature dergisinde yayımlandı.

Edith Falgarone (Ecole Normale Supérieure ve Paris Gözlemevi, Fransa) liderliğindeki bir ekip Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’ni (ALMA) kullanarak  uzak yıldız-oluşum gökadalarında CH+ [1] karbon hidrat molekülüne dair izler tespit etti [2]. Gözlemi yapılan altı gökadanın beşinde güçlü CH+ sinyalleri bulunurken, bunlar arasında Kozmik Kirpik  (eso1012) gökadası da yer alıyor [3]. Bu araştırma sayesinde gökbilimciler gökadaların büyümelerini anlamaya çalışırken bunların çevresel koşullarının yıldız oluşumuna nasıl kaynak sağladığı da ortaya çıkarılacak.

CH+ özel bir moleküldür. Oluşmak için çok fazla enerjiye ihtiyaç duyar  ve oldukça reaktiftir, yani yaşam süresi oldukça kısadır ve uzaklara taşınamaz. Bu sayede gökadalarda ve çevrelerinde enerjinin nasıl taşındığı CH+ ile izlenebilmektedir.” diyor araştırma katkı sağlayan ESO gökbilimcisi Martin Zwaan.

CH+’nın nasıl enerji taşıdığı; karanlık, aysız bir gecede tropikal bir okyanus üzerinde giden bir bota benzetilebilir. Koşullar sağlandığında, floresan plankton ilerleyen botun çevresini aydınlatır. Su içinde ilerledikçe türbülansa neden olan bot, planktonun ışık salmasını sağlayarak, karanlık suyun altındaki çalkantılı bölgelerin varlığını ortaya çıkarmaktadır. CH+ özellikle gazın çalkantı hareketiyle yayıldığı küçük alanlarda oluştuğundan, bu noktaların tespiti enerjinin gökada ölçeğinde dağılımını ortaya çıkarmaktadır.

Gözlenen CH+ gökada içerisindeki yıldız oluşum bölgelerinden kaynaklanan hızlı ve sıcak gökada rüzgarları ile güçlendirilen yoğun şok dalgalarını ortaya çıkarmaktadır. Gökada boyunca ilerleyen bu rüzgarlar maddeyi dışarıya doğru iter ancak çalkantı hareketinin bir parçası olan bu maddeler gökadanın kendi kütleçekimi tarafından tekrar yakalanır. Bu madde daha sonra gökadanın yıldız oluşum bölgesinden dışarıya 30 000 ışık yılı öteye kadar genişleyerek soğuk, düşük yoğunluklu çalkantılı gaz rezervlerinde toplanır [4].

CH+ ile, gökada-boyutlarındaki rüzgarlarda depolanan enerjinin, gökadayı çevreleyen ve daha önce görülmeyen soğuk gaz rezervlerinde çalkantı hareketine dönüştüğünü öğreniyoruz,” diyor yeni makalenin baş-yazarı Falgarone. “Sonuçlarımız gökada evrimi teorisine meydan okuyor. Gaz rezervlerinde çalkantıya neden olan bu gökada rüzgarları yıldız oluşum aşamasını bitirmek yerine uzatmaktadır.

Ekip sadece gökada rüzgarlarının yeni ortaya çıkarılan gaz rezervlerini tazelemek için yeterli görünmediğini ve güncel teori ile tahmin edildiği üzere, kütlenin gökada birleşmeleri ya da gizli gaz akıntıları tarafından sağlandığını düşünüyor.

Bu keşif Evren’in erken dönemlerindeki en yoğun yıldız oluşum gökadaları etrafındaki madde akışının nasıl düzenlendiğinin anlaşılması için büyük bir adımı temsil ediyor,” diyor ESO Bilim Direktör ve eş-yazar Rob Ivison. “Ayrıca farklı alanlardan bilim insanlarının bir araya gelerek dünyanın en güçlü teleskoplarından birini kullandıklarında nelerin başarılabileceğini gösteriyor.

Notlar

[1] CH+, CH molekülünün kimyacılar tarafından methylidynium olarak bilinen bir iyonudur. Yıldızlar-arası ortamda keşfedilen ilk üç molekülden biridir. Keşfi 1940’larda olduğu için, CH+’nın yıldızlararası uzaydaki varlığı aşırı reaktif ve diğer moleküllere göre daha çok çabuk sürede yok olması nedeniyle bir gizem olarak kalmıştır.

[2] Bu gökadaların Samanyolu gibi sakin gökadalarla karşılaştırıldıklarında çok daha yüksek bir yıldız oluşum oranına sahip oldukları bilinmektedir. Bu nedenle bu nesneler gökada gelişimini ile gaz, toz, yıldızlar ve gökadaların merkezindeki karadelikler arasındaki etkilşimi araştırmak için uygun hale gelmektedir.

[3] ALMA her bir gökadanın tayfını almak için kullanılmıştır. Tayf bir ışık kaydı olup, bu genellikle bir gökbilimsel nesneye aittir ve aynı bir yağmur damlasının ışığı renklerine ayırarak gökkuşağını oluşturması gibi, gelen ışığın farklı renklerine (ya da dalgaboylarına) ayrılması işlemidir.  Her bir element tayf üzerinde kendine özel bir “parmak izine” sahip olduğundan, tayf sayesinde gözlenen nesnelerin kimyasal içeriği belirlenebilmektedir.

[4] Yayılan gazın bu çalkantılı rezervi uzak kuasarların etrafındaki parlak halelerle aynı doğaya sahip olabilir.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma E. Falgarone ve arkadaşlarınca kaleme alınan “Large turbulent reservoirs of cold molecular gas around high redshift starburst galaxies” başlıklı bir makale olarak  Nature dergisinin 30 Ağustos 2017 tarihli sayısında yayınlanmak üzere sunulmuştur.

Araştırma ekibinde E.. Falgarone (Ecole Normale Supérieure and Observatoire de Paris, Fransa), M.A. Zwaan (ESO, Almanya), B. Godard (Ecole Normale Supérieure and Observatoire de Paris, Fransa), E. Bergin (University of Michigan, ABD), R.J. Ivison (ESO, Almanya; University of Edinburgh, BK), P. M. Andreani (ESO, Almanya), F. Bournaud (CEA/AIM, Fransa), R. S. Bussmann (Cornell University, ABD), D. Elbaz (CEA/AIM, Fransa), A. Omont (IAP, CNRS, Sorbonne Universités, Fransa), I. Oteo (University of Edinburgh, UK; ESO, Almanya) ve F. Walter (Max-Planck-Institut für Astronomie, Almanya) 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 Orta Doğu Teknik Üniversitesi (Ankara) ve Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi’nden (Mersin) uzman kişiler yer almaktadır.

Bağlantılar

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi, Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +903246514800 (1250)
E-posta: arif.solmaz@gmail.com

Edith Falgarone
Ecole Normale Supérieure — Observatoire de Paris
Paris, France
Tel: +33 01 4432 3347
E-posta: edith.falgarone@ens.fr

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 eso1727.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1727tr
Adı:Cosmic Eyelash
Tür:Local Universe : Galaxy : Activity : Starburst
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2017Natur.548..430F

Görüntüler

Artist’s impression of gas fueling distant starburst galaxies
Artist’s impression of gas fueling distant starburst galaxies
sadece İngilizce
ALMA view of the Cosmic Eyelash
ALMA view of the Cosmic Eyelash
sadece İngilizce

Videolar

Zooming in on the Cosmic Eyelash
Zooming in on the Cosmic Eyelash
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...