Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA) ile yapılan dikkat çekici yeni gözlemlerle, teleskop ilk kez, yakın zamanda gerçekleşen bir süpernovaya ait kalıntıların yeni oluşmuş tozlarla dolu olduğunu tespit etti. Eğer bu tozlar yeterli miktarda yıldızlar-arası ortama geçiş yapıyorlarsa, çoğu gökadanın nasıl olup da tozlu ve karanlık görünüşe sahip olduğu açıklanabilir.
Gökadalar kayda değer biçimde tozlu yerler olabilmektedirler [1] ve özellikle Evren’in erken dönemlerinde gerçekleşmiş olan süpernova patlamaları bu tozun ana kaynağı olabilir. Ancak bir süpernovanın toz-üretme yeteneğine ait doğrudan kanıtlar şimdiye kadar zayıf kaldı, ve genç, uzak gökadalarda bulunan verimli miktardaki tozdan sorumlu tutulamadılar. Ancak şimdi ALMA ile yapılan gözlemler bu durumu değiştiriyor.
“Görece yakın ve genç bir süpernova kalıntısının tam ortasında toplanmış çok miktarda toz kütlesi bulduk,” diyor Charlottesville, ABD’de bulunan Ulusal Radyo Gökbilim Gözlemevi (NRAO) ve Virginia Üniversitesi’nde çalışan gökbilimci Remy Indebetouw. “İlk kez tozun oluştuğu yeri görüntülemeyi başardık, bu, gökadaların evrimini anlamak için oldukça önemli.“
Uluslararası bir gökbilimciler ekibi yeryüzünden yaklaşık 160 000 ışık-yılı uzaklıkta, Samanyolu’nun uydu gökadalarından Büyük Macellan Bulutu’nda bulunan Süpernova 1987A’nın [2] ışıldayan kalıntısını gözlemek için ALMA teleskopunu kullandı. SN 1987A, Johannes Kepler’in 1604 yılında Samanyolu içindeki bir süpernova gözleminden sonra gözlenen en yakın süpernova patlamasıdır.
Gökbilimciler patlamadan sonra saçılan gazların soğuduğunu, çok miktarda tozun, kalıntının soğuk merkezi bölgesinde; oksijen, karbon ve bağlı silikon molekülleri şeklinde bir araya geldiklerini tahmin ediyorlar. Bununla birlikte, patlamadan sonraki ilk 500 gün içerisinde SN 1987A’nın kırmızı ötesi teleskoplarla yapılan daha önceki gözlemleri, çok az miktarda sıcak toz maddesi tespit etmişti.
Araştırma ekibi ALMA’nın benzersiz çözünürlük ve duyarlılığı ile, milimetre ve milimetre-altı ışıkta daha çok parlayan, çok daha uzaktaki bol miktarda soğuk gazı görüntülemeyi başardı. Gökbilimciler patlamadan geriye kalan süpernova kalıntısının Güneş’in kütlesinin dörtte biri miktarında yeni oluşmuş toz içerdiğini tahmin ediyor. Ekip ayrıca çok miktarda karbon monoksit ve silikon monoksit bileşimi de buldu.
“SN 1987A özel bir yer, çünkü henüz çevresindeki ortamla karışmadı, bu yüzden gördüğümüz şeyler orada üretilen şeyler,“ diyor Indebetouw. “Kendi türünde bir ilk olan yeni ALMA sonuçları, basitçe birkaç on yıl öncesine kadar var olmayan maddeyle dolup taşan bir süpernova kalıntısını gözler önüne seriyor.“
Bununla birlikte, süpernovalar, toz taneciklerini hem oluşturuyorlar hem de yok edebiliyorlar.
Başlangıçta gerçekleşen ilk patlamanın şok dalgaları uzaya doğru saçılırken, daha önce NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu ile de görülen, parlak madde halkaları meydana geliyor. Yaşamının sonuna gelen kırmızı dev yıldızın patlamasıyla dışarıya atılan maddenin bir kısmı bu gaz zarfına çarptıktan sonra, kalıntının merkezine doğru geri dönmektedir. “Bir noktada, geriye dönen bu şok dalgası biriken toz yığınlarına çarpacaktır,” diyor Indebetouw. “Böylece orada bir miktar toz şiddetli bir rüzgara maruz kalıyor. Ancak bunun miktarını tahmin etmek zor — belki sadece bir miktar, muhtemelen yarısı ya da üçte ikisi kadarı.” Tozdan yeterli miktarda geride kalanlar yıldızlar-arası ortama geçiş yapabilirse, gökbilimcilerin Evren’in erken dönemlerinde tespit ettikleri verimli tozların sorumlusu olabilirler.
“İlk oluşan gökadalar gerçekten oldukça tozlular ve bu toz gökadaların evriminde önemli bir rol oynuyor,” diyor Londra Üniversitesi’nden (İngiltere) Mikako Matsuura. “Bugün tozun birkaç farklı şekilde oluşabileceğini biliyoruz, ancak Evren’in erken dönemlerinde bunların çoğu süpernovalardan gelmiş olmalı. Sonunda bu teoriyi desteklemek için doğrudan bir kanıtımız var.“
Notlar
[1] Kozmik toz — yeryüzünde de bolca bulunan mineraller olan silikat ve grafit parçalarından meydana gelmektedir. Bir mumun ürettiği is kozmik grafit tozuna çok benzerdir, yine de is içerisindeki parçacıklar, tipik bir kozmik grafit tozundakinden on kat daha büyüktür.
[2] İsimde belirtilen 1987, süpernovadan çıkan ışığın Dünya’ya ulaştığı tarihi belirtmektedir.
ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)
