Kids

eso1817tr — Bilim Bülteni

ALMA ve VLT’den Yeni Yıldız Bulguları

04 Haziran 2018

ALMA ve VLT’yi kullanan gökbilimciler hem Evren’in erken döneminde yıldız oluşumunun yoğun olarak gerçekleştiği gökadalarda hem de yakın bir gökada içinde daha sakin gökadalara gore çok daha yüksek oranda büyük kütleli yıldız bulunduğunu keşfettiler. Bulgular gökadaların nasıl evrimleştikleri, kozmik yıldız-oluşumu tarihi ve kimyasal elementlerin birleşmeleri hakkındaki güncel fikirlerimizi zorluyor.

Uzak Evren’i inceleyen Edinburgh Üniversitesi’nden gökbilimci Zhi-Yu Zhang liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’ni (ALMA) kullanarak yıldız oluşumunca yoğun, gaz zengini dört uzak gökadayı inceleyerek büyük kütleli yıldız oranlarını araştırıyor [1]. Bu gökadalar Evren’in genç dönemlerinde görülüyor ve şimdiye kadar o kadar çok yıldız oluşumu evresinden geçiyorlar ki, aksi taktirde bu süreçler sonuçları anlaşılmaz kılabilirdi.

Zhang ve ekibi oldukça uzak gazla örtülü bu dört gökada bulunan farklı karbon monoksit türlerinin bolluklarını ölçebilmek için yeni bir teknik — radyo-karbon (karbon-14) tarihlendirmesine benzer — geliştirdi [2]. Farklı izotoplar içeren iki tür karbon monoksiti gözlediler [3].

Karbon ve oksijen izotopları farklı kökenlere sahip” diyor Zhang. “18O büyük kütleli yıldızlarda daha fazla üretilirken, 13C düşük ve orta kütleli yıldızlarda fazla bulunuyor.” Yeni teknik sayesinde bu gökadalardaki toz boyunca ilerleyebilen ekip yıldızların kütlelerini ilk kez tespit edebildi.

Bir yıldızın kütlesi nasıl evrimleşeceği hakkındaki en önemli etkendir. Büyük kütleli yıldızlar parlak bir ömür sürerler ancak kısa sürer, Güneş gibi daha küçük kütleye sahip olanlar milyarlarca yıl süresince daha mütevazi bir şekilde yaşarlar. Gökadalarda oluşan farklı kütledeki yıldızların oranlarını bilmek, gökbilimcilerin Evren’in tarihi boyunca olan oluşumlarını ve evrimlerini anlamalarını sağlamaktadır. Bunun sonucunda, yeni yıldızları ve gezegenleri oluşturan kimyasal elementlerle ilgili önemli bilgiler edinilmekte ve çoğu gökadanın merkezinde gördüğümüz süper kütleli karadeliklere dönüşen kaynak karadeliklerin sayısı hakkında fikirler sağlanmaktadır.

Bologna’daki INAF-Astrofizik ve Uzay Bilimleri Merkezi’nden eş-yazar Donatella Romano ekibin bulgularını şu şekilde açıklıyor: “18O’in 13C’e oranı erken Evren’de oluşan bu gökadalarda Samanyolu gibi gökadalardakine gore 10 kat fazla çıktı. Bunun anlamı bu erken gökadalarda çok daha fazla miktarda büyük kütleli yıldız olması.

ALMA bulguları yerel Evren’deki başka bir keşifle uyum göstermektedir. BK Oxford Üniversitesi’nden Fabian Schneider liderliğindeki bir ekip ESO’nun Çok Büyük Teleskopu’nu kullanarak genel yıldız yaşlarını ve kütlelerini araştırmak için Büyük Macellan Bulutu’ndaki 30 Doradus dev yıldız oluşum bölgesindeki 800 yıldızın tayf ölçümlerini gerçekleştirdi [4].

Schneider bulgularını şu şekilde açıklıyor, “Güneş’ten 30 kat daha büyük kütleye sahip yıldızların sayısı beklediğimizden % 30, 60 kat daha büyük kütleye sahip olan yıldızların sayısı ise beklediğimizden % 70 oranında daha fazla çıktı. Sonuçlarımız yıldızların oluşum sınırı kütlesini 150 güneş kütlesi olarak belirleyen önceki tahminleri zorlayarak, bu kütle sınırının 300 güneş kütlesine kadar çıkabileceğini göstermektedir!

Yeni ALMA makalesinin eş-yazarı Rob Ivison son olarak şunları söylüyor: “Bulgularımız kozmik hikaye anlayışımızı sorgulamamıza yol açıyor. Evren’I modelleyen gökbilciler şimdi kara tahtaya geri dönerek daha ayrıntılı şeyler üretmek durumundalar.

Notlar

[1] Yıldızlarla dolup taşan gökadalar oldukça yoğun yıldız oluşum dönemleri geçirmektedirler. Yeni yıldızları oluşturma oranları kendi gökadamız Samanyolu’nun 100 katına kadar çıkabilmektedir. Bu gökadalardaki büyük kütleli yıldızlar iyonlaştırıcı ışınım, yıldızsal taşmalar ve süpernova patlamaları meydana getirerek, çevrelerinin dinamik ve kimyasal evrimlerini belirgin bir şekilde etkileyebilmektedirler. Bu gökadalardaki yıldızların kütle dağılımlarını araştırmak kendi evrimleri hakkında daha fazla bilgi sağlamakta ve ayrıca genel olarak Evren’in evrimi hakkında bilgi vermektedir.

[2] Radyo karbon tarihlendirme yöntemi organik madde içeren bir nesnenin yaşını belirlemek için kullanılmaktadır. Bolluğu sürekli bir şekilde azalan radyo-aktif bir izotop olan 14C miktarını ölçerek, hayvan ya da bitkinin ne zaman öldüğü tespit edilebilir. ALMA çalışmasında kullanılan 13C ve 18O izotopları kararlıdır ve bollukları gökadanın yaşamı süresince yıldızların içindeki ısısal çekirdek birleşme reaksiyonları ile sürekli artmaktadır.

[3] Bu farklı biçimdeki moleküllere izotopolojiler denilmekte ve sahip oldukları nötron sayısınca farklılaşmaktadırlar. Bu çalışmada kullanılan karbon monoksit molekülleri bu tür moleküler türlere bir örnektir, çünkü kararlı bir karbon izotopu çekirdeğinde ya 12 ya da 13 parçacık vardır. Kararlı bir oksijen izotopunda ise 16, 17, 18 parçacık olabilir.

[4] Çok Büyük Teleskop züerindeki FLAMES aygıtını kullanan Schneider ve arkadaşları yakın Büyük Macellan Bulutu’ndaki yıldız oluşum bölgesi 30 Doradus içinde bulunan tekil yıldızların tayf ölçümlerini gerçekleştirdi. Çalışma ile ilk kez Evren’de oluşan yıldız oluşum bölgelerinin Samanyolu içindekilerden farklı kütle dağılımına sahip olduğu gösterilmiş oldu.

Daha fazla bilgi

ALMA sonuçları “Stellar populations dominated by massive stars in dusty starburst galaxies across cosmic time” başlıklı bir makale olarak Nature dergisinde 4 Haziran 2018 tarihinde yayımlanacaktır. VLT sonuçları ise “An excess of massive stars in the local 30 Doradus starburst” başlıklı bir makale olarak Science dergisinde 5 Ocak 2018 tarihinde yayınlanmıştır.

ALMA ekibinde Z. Zhang (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, BK; European Southern Observatory, Garching bei München, Almanya), D. Romano (INAF, Astrophysics and Space Science Observatory, Bologna, İtalya), R. J. Ivison (European Southern Observatory, Garching bei München, Almanya; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, BK), P .P. Papadopoulos  (Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Yunanistan; Research Center for Astronomy, Academy of Athens, Athens, Yunanistan;) ve F. Matteucci (Trieste University; INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste; INFN, Sezione di Trieste, Trieste, İtalya) yer almaktadır.

VLT ekibinde F. R. N. Schneider ( Department of Physics, University of Oxford, BK), H. Sana (Institute of Astrophysics, KU Leuven, Belçika), C. J. Evans ( UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, Edinburgh, BK), J. M. Bestenlehner (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Almanya; Department of Physics and Astronomy, University of Sheffield, BK), N. Castro (Department of Astronomy, University of Michigan, ABD), L. Fossati (Austrian Academy of Sciences, Space Research Institute, Graz, Avusturya), G. Gräfener (Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn, Almanya), N. Langer (Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn, Almanya), O. H. Ramírez-Agudelo (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, Edinburgh, BK), C. Sabín-Sanjulián (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de La Serena, Şili), S. Simón-Díaz (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, İspanya; Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife, İspanya),  F. Tramper (European Space Astronomy Centre, Madrid, İspanya), P. A. Crowther (Department of Physics and Astronomy, University of Sheffield, BK), A. de Koter (Astronomical Institute Anton Pannekoek, Amsterdam University, Hollanda; Institute of Astrophysics, KU Leuven, Belçika), S. E. de Mink (Astronomical Institute Anton Pannekoek, Amsterdam University, Hollanda), P. L. Dufton (Astrophysics Research Centre, School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast, Northern Ireland, BK), M. Garcia (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Madrid, İspanya), M. Gieles (Department of Physics, Faculty of Engineering and Physical Sciences, University of Surrey, BK), V. Hénault-Brunet (National Research Council, Herzberg Astronomy and Astrophysics, Kanada; Department of Astrophysics/Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics, Radboud University, Hollanda), A. Herrero (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de La Serena, Şili), R. G. Izzard (Department of Physics, Faculty of Engineering and Physical Sciences, University of Surrey, UK; Institute of Astronomy, The Observatories, Cambridge, BK), V. Kalari (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Santiago, Şili), D. J. Lennon (European Space Astronomy Centre, Madrid, İspanya), J. Maíz Apellániz (Centro de Astrobiología, CSIC–INTA, European Space Astronomy Centre campus, Villanueva de la Cañada, İspanya), N. Markova (Institute of Astronomy with National Astronomical Observatory, Bulgarian Academy of Sciences, Smolyan, Bulgaristan), F. Najarro (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Madrid, İspanya), Ph. Podsiadlowski (Department of Physics, University of Oxford, UK; Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn, Almanya), J. Puls (Ludwig-Maximilians-Universität München, Almanya), W. D. Taylor (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, Edinburgh, BK), J. Th. van Loon (Lennard-Jones Laboratories, Keele University, Staffordshire, BK), J. S. Vink (Armagh Observatory, Northern Ireland, BK) ve C. Norman (Johns Hopkins University, Baltimore, ABD; Space Telescope Science Institute, Baltimore, ABD) yer almaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetler-arası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 15 Üye Ülke: Avusturya, Belçika,  Çekya, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Polonya, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere ile ev sahibi Şili ve stratejik ortak Avustralya tarafından desteklenmektedir. 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: +90 324 651 48 00 (1250)
E-posta: arif.solmaz@gmail.com

Zhi-Yu Zhang
University of Edinburgh and ESO
Garching bei München, Germany
Tel: +49-89-3200-6910
E-posta: zzhang@eso.org

Fabian Schneider
Department of Physics — University of Oxford
Oxford, United Kingdom
Tel: +44-1865-283697
E-posta: fabian.schneider@physics.ox.ac.uk

Rob Ivison
ESO
Garching bei München, Germany
Tel: +49-89-3200-6669
E-posta: rob.ivison@eso.org

Mariya Lyubenova
ESO Outreach Astronomer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6188
E-posta: mlyubeno@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1817.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1817tr
Tür:Early Universe : Galaxy : Activity : Starburst
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope
Instruments:FLAMES
Science data:2018Sci...359...69S
2018Natur.558..260Z

Görüntüler

Artist’s impression of a dusty starburst galaxy
Artist’s impression of a dusty starburst galaxy
sadece İngilizce
The Tarantula Nebula in the Large Magellanic Cloud
The Tarantula Nebula in the Large Magellanic Cloud
sadece İngilizce
Artist’s impression of a dusty starburst galaxy
Artist’s impression of a dusty starburst galaxy
sadece İngilizce
Artist’s impression of a starburst galaxy
Artist’s impression of a starburst galaxy
sadece İngilizce
ALMA observations of four distant starburst galaxies
ALMA observations of four distant starburst galaxies
sadece İngilizce

Videolar

ESOcast 163 Light: Too Many Massive Stars in Starburst Galaxies (4K UHD)
ESOcast 163 Light: Too Many Massive Stars in Starburst Galaxies (4K UHD)
sadece İngilizce
Artist’s impression of distant starburst galaxy
Artist’s impression of distant starburst galaxy
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...