29 Eylül 2016

Gökada Ötesinden Farklı Kimyasal Süreçlerin ALMA Gözlemi

Samanyolu’nun dışında bulunan türünün ilk örneği

ALMA’yı kullanan Japon gökbilimciler ekibi yeni doğmakta olan bir yıldızı saran sıcak ve yoğun bir karmaşık molekül topluluğu keşfetti. Bu benzersiz moleküler çekirdek Samanyolu’nun dışında keşfedilen türünün ilk örneğidir. Kendi gökadamızdaki benzer nesnelerden oldukça farklı bir kimyasal bileşime sahip olan nesne sayesinde evren boyunca gerçekleşen kimyasal süreçlerin beklenildiğinden çok daha farklı çeşitlerde gelişebileceğine dair ipuçları elde edilmiş oldu.

molekul

Japon araştırmacılar ekibi Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’nin (ALMA) gücünü kullanarak komşumuz cüce gökada Büyük Macellan Bulutu’ndaki (LMC) ST11 yıldızını gözledi. Gözlem kaynağında çok sayıda moleküler gazdan yayılan salma keşfedildi (FRIS/Tohoku University).

Bir Japon araştırmacılar ekibi Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesinin (ALMA) gücünü kullanarak komşumuz cüce gökada Büyük Macellan bulutundaki (LMC) ST11 [1] yıldızını gözledi. Gözlem kaynağında çok sayıda moleküler gazdan yayılan salma keşfedildi. Henüz yeni oluşan ST11 yıldızının etrafında çevresine rağmen görece sıcak ve yoğun bir moleküler gaz kümesi keşfedildi. Bu Samanyolu dışında daha önce görülmeyen bir şeyin kanıtıydı — sıcak bir moleküler çekirdek [2].

Japonya Tohokü Üniversitesinden gökbilimci ve araştırma makalesinin başyazarı Takashi Shimonishi şu yorumda bulunuyor: “Gökada dışında keşfedilen ilk sıcak moleküler çekirdek sayesinde yeni nesil teleskopların Samanyolu’nun ötesindeki astro-kimyasal olayları araştırabilecek kadar yetenekli olduklarını göstermiş olduk.”

ALMA gözlemleri LMC’de yeni keşfedilen bu çekirdeğin Samanyolu’ndaki benzer nesnelerden oldukça farklı bir bileşime sahip olduğunu ortaya çıkardı. LMC çekirdeğinde en göze çarpan kimyasal özellik sülfür dioksit, nitrik oksit ve formaldehid gibi bilinen molekülleri içermesi ve bununla birlikte sık rastlanan toz içeriğne sahip olmasıdır. Ancak aralarında metanolün de  (en basit alkol molekülü)  bulunduğu birçok ornagik bileşik yeni keşfedilen moleküler çekirdekte oldukça düşük oranlarda bulunmaktadır. Buna karşılık Samanyolu’ndaki çekirdeklerin metanol ve etanol gibi karmaşık organik moleküllerin geniş karışımlarını içerdikleri gözlenmiştir.

Takashi Shimonishi şu açıklamayı yapıyor: “Gözlemlere göre yıldızları ve gezegenleri oluşturan malzemenin moleküler bileşenleri beklediğimizden daha fazla çeşitliliğe sahip.”

Soldaki: Büyük Macellan Bulutu çekirdeğinde en göze çarpan kimyasal özellik sülfür dioksit, nitrik oksit ve formaldehid gibi bilinen molekülleri içermesi ve bununla birlikte sık rastlanan toz içeriğne sahip olmasıdır.  Sağdaki ise bölgenin Spitzer teleskopu ile elde edilmiş kızılötesi görüntüsüdür (T. Shimonishi/Tohoku University, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)).

Soldaki: Büyük Macellan Bulutu çekirdeğinde en göze çarpan kimyasal özellik sülfür dioksit, nitrik oksit ve formaldehid gibi bilinen molekülleri içermesi ve bununla birlikte sık rastlanan toz içeriğne sahip olmasıdır. Sağdaki ise bölgenin Spitzer teleskopu ile elde edilmiş kızılötesi görüntüsüdür (T. Shimonishi/Tohoku University, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)).

LMC hidrojen ve helyum dışındaki elementlerce düşük bir yoğunluğa sahiptir [3]. Araştırma ekibine göre yeni doğan ST11 yıldızının etrafında gerçekleşen moleküler-oluşum süreçleri oldukça değişik bu gökadasal çevreden etkilenmiş olabilir. Bu da gözlenen kimyasal bileşen farklılıklarına açıklama getiriyor.

Samanyolu’nda keşfedilen büyük, karmaşık moleküllerin diğer gökadalardaki sıcak moleküler çekirdeklerde bulunup bulunmadığı henüz bilinmiyor. Karmaşık moleküller özel olarak ilgi çekiyor çünkü bazılarının uzayda oluşan ilksel moleküler yapılarla bağlantısı bulunuyor. En yakın komşu gökadalarımızdan birinde keşfedilen bu yeni nesne bu sorunla başedebilmek için gökbilimcilere mükemmel bir fırsat sağlıyor. Bunun yanısıra başka bir soruya da yol açıyor: gökadalardaki kimyasal çeşitlilik gökada-ötesi yaşamın gelişmesini ne kadar etkiliyor?

Notlar

[1] ST11’in tam adı  2MASS J05264658-6848469’dur. İlginç isimli bu genç büyük kütleli yıldız Genç Yıldızsal Nesne olarak tanımlanmaktadır. Şimdilik tek bir yıldız gibi görünse de, birbirlerine sıkıca bağlı yıldız kümesinin ya da bir olasılıkla birçoklu yıldız sisteminin üyesi de olabilir. Bilim ekibinin gözlemlerinin hedefinde bulunan yıldızın gözlemler sonucunda sıcak bir moleküler çekirdekle çevrelenmiş olduğu sonradan ortaya çıkarıldı.

[2] Sıcak moleküler çekirdekler şu şekilde olmalılar: (görece) küçük, 0.3 ışık-yılından daha küçük bir çapta; metreküp başına bir trilyon (1012) molekülden oluşan bir yoğunlukta (yeryüzündekinden çok daha az, ancak bir yıldızlarası ortam için oldukça yüksek); ve ılık bir sıcaklıkta –173 Santigrat derecenin üzerinde. Bu onları aynı yoğunluğa sahip olmalarına rağmen standart bir moleküler buluttan en az 80 santigrat derece daha sıcak hale getirmektedir. Bu sıcak çekirdekler büyük kütleli yıldızların evrimlerinin erken aşamalarında oluşurlar ve uzayda karmaşık moleküllerin oluşumunda anahtar bir rol oynarlar.

[3] Çekirdekte gerçekleşen birleşme reaksiyonları bir yıldızın daha ağır elementleri oluşturmak üzere hidrojenden helyum üretme aşaması durduğunda meydana gelmektedir. Bu ağır elementler büyük bir yıldız ölürken süpernova olarak patladığı sırada uzaya saçılırlar. Bununla birlikte, evrenimiz yaşlandıkça, ağır elementlerin bolluğu artmıştır. LMC’deki ağır element bolluğunun azlığı evrenin erken dönemlerinde gerçekleşen kimyasal süreçlere ışık tutmaktadır.

ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*