22 Haziran 2011

Gökadasal Bir Kaza Araştırması

Abell 2444 Gökada kümesinin bu farklı görüntüsü NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu, ESO’nun Çok Büyük Teleskopu ve Chandra X-Işınları Teleskopu ile elde edilen verilerle oluşturuldu. Kümede bilinen madde oranı sadece % 5. Geriye kalan miktarın % 20’si sadce X-ışınlarında kendini göstren sıcak gaz ve hiçbir şekilde gözlenemeyen % 75 karanlık madde. Gökbilimciler çarpışma sonuçlarını anlayabilmek için şimdi bu üç farklı madde üzerinde duruyor. (NASA, ESA, ESO, CXC & D. Coe (STScI)/J. Merten (Heidelberg/Bologna))

Bilimcilerden oluşan bir ekip Pandora Kümesi olarak adlandırılan Abell 2744 gökada kümesi üzerinde çalıştılar. Kümenin karmaşık ve şiddetli geçmişini ESO’nun Çok Büyük Teleskopu ve Hubble Uzay Teleskopu’nu da içeren yerdeki ve uzaydaki teleskopları kullanarak bir araya getirdiler. Abell 2744’ün dört ayrı gökada kümesinin eş-zamanlı çarpışması sonucu oluştuğu ve bu karmaşık çarpışmaların daha önce görülmeyen tuhaf sonuçlara yol açtığı görülüyor.

Dev gökada kümeleri birbirleriyle çarpıştıklarında, ortaya çıkan karışıklık gökbilimciler için bir bilgi hazinesi gibidir. Gökyüzündeki en karmaşık ve olağandışı çarpışan gökada kümelerinden birini araştıran uluslararası bir gökbilimciler ekibi 350 milyon yıldır devam eden bu kozmik çarpışmanın tarihini bir araya getirdiler.

Abell 2744 kümesiyle ilgili bu yeni çalışmayı yürüten bilimcilerden biri olan Julian Merten gözlemleri şöyle açıklıyor: “Bir çarpışmanın nedenlerini bir araya getirerek kazayı araştıran bir dedektif gibi, bu kozmik çarpışların gözlemlerini kullanarak, yüzlerce yıldır devam eden bu olayları yeniden yapılandırabiliriz. Bu sayede Evrendeki yapıların nasıl oluştukları ortaya çıkabilir ve farklı türdeki maddelerin çarpıştıklarında birbirlerini nasıl etkiledikleri göz önüne serilebilir.”

“Onu Pandora’nın Kümesi olarak adlandırdık çünkü çarpışma farklı ve ilginç birçok olaya sebep oldu. Bu olaylardan bazıları daha önce hiç görülmemişti.” diye ekliyor araştırma ekibinin diğer üyelerinden Renato Dupke.

Abell 2744 şu anda ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT), Japon Subaru Teleskopu, NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu ve NASA’nın Chandra X-Işın Gözlemevi’nden elde edilen verilerin birleştirilmesi sayesinde daha önce hiç olmadığı kadar detaylı bir şekilde araştırılıyor.

ESO’nun VLT ile alınan görüntüde görülen Abell 2444 ya da başka bir ifadeylşe Pandora Kümesi 350 milyon yıldır süren bir çarpışmanın etkisi altında. (ESO & D. Coe (STScI)/J. Merten (Heidelberg/Bologna))

Kümedeki gökadalar VLT ve Hubble görüntülerinde açıkça görülüyor. Gökadalar oldukça parlak olsalar da, oradaki kütlenin sadece % 5’ini meydana getiriyorlar. Geriye kalan; sadece X-ışınlarında parlayacak kadar sıcak olan (yaklaşık % 20 civarındaki) gaz ve tamamen görünmez olan (% 75 oranında) karanlık maddedir. Çarpışmada ne olduğunu anlayabilmek için, araştırma ekibinin Abell 2744 içindeki üç madde türünün konumlarını tümüyle görüntülemesi gerekiyor.

Karanlık madde ışığı yaymadığı, soğurmadığı veya yansıtmadığı (bu nedenle adı böyle) için tam olarak anlaşılamıyor, kendisini sadece kütleçekimsel etkisiyle belirlenebilir hale getiriyor. Ekip bu gizemli maddenin yerini belirlemek için, kütleçekimsel mercekleme olarak bilinen bir olgudan faydalandı. Bu uzak gökadalardan gelen ışık ışınlarının kümede bulunan kütleçekimsel alanlar  bükülmesidir. Sonuç VLT ve Hubble gözlemlerinde arkaplandaki gökadaların görüntülerinde kendini gösteren bir dizi bozulmadır. Bozulan bu görüntüleri dikkatlice işaretleyerek, gizli kütlenin bulunduğu yerin doğru olarak görüntülenmesi ve böylece karanlık maddenin nerede olduğunun tespiti mümkün olabilir.

NASA’nın Chandra X-ışın Gözlemevi doğrudan gözleyebildiği için kümedeki sıcak gazın yerini tespit etmek karanlık maddeye kıyasla daha kolay. Bu gözlemler sadece gazın bulunduğu yeri tespit etmek için değil, aynı zamanda kümenin farklı bileşenlerinin hangi açılarla ve hızlarla bir araya geldiğini göstermesi açısından da önemli.

Gökbilimciler sonuçları incelediklerinde oldukça ilginç birçok özellikle karşılaştılar. “Abell 2744, dört farklı kümenin 350 milyon yıldan fazla süredir devam eden bir dizi çarpışması sonucunda oluşmuş gibi görünüyor. Farklı türdeki maddelerin anlaşılması zor ve kararsız dağılımı oldukça alışılmadık ve etkileyici.” diyor araştırma makalesinin yazarlarından Dan Coe.

Karmaşık çarpışmanın bir kısım sıcak gaz ve karanlık maddeyi ayırdığı ve şimdi bunların birbirlerinden ve görünür gökadalardan ayrı yerlerde oldukları görülüyor. Pandora Kümesi diğer sistemlerde sadece tekil olarak görülen olguların çoğunu bir arada bulunduruyor.


Bu benzetim Pandora Kümesi’nin oluşumunu gösteriyor. Kırmızı bölgelerde X-ışınlarını soğuran çok sıcak gaz bulutları bulunuyor. Mavi bulutlarla kaplı görünen kısımlar ise kütleçekimi mercek etkisiyle tespit edilen karanlık madde açısından zengin bölgelerdir. Benzetim birç milyon yıl içinde bölgenin nasıl değiştini gösteriyor. (ESO/L. Calcada and J. Merten (Heidelberg/Bologna))

Kümenin merkez civarı bir küme gazının diğeriyle çarpışarak şok dalgası meydana getirdiği bir “kurşun”dur. Karanlık madde çarpışmadan etkilenmeden geçebilir [1].

Kümenin başka bir kısmında gökadalar ve karanlık madde bulunurken, sıcak gazın yer almıyor.
Bu sıcak gaz çarpışma nedeniyle arkasında sönük bir izden başka birşey bırakmadan dışarıya atılmış olabilir.

Kümenin dış kısımları daha da ilginç özelliklere sahip. Bir bölge çok miktarda karanlık madde içerirken, burada ışıldayan gökadalar veya sıcak gaz bulunmuyor. Başka bir yerde İlişkili olduğu karanlık maddeyi takip etmek yerine onun önünde giden, dışarıya doğru atılmış birbirinden ayrı hayali gaz kümeleri bulunuyor. Bu bilmece gibi düzen, belki gökbilimcilere karanlık maddenin nasıl davrandığı ve evrendeki farklı içerikteki maddelerin birbirleriye nasıl etkileştikleri konusunda bir şeyler söyleyebilir.

Gökada kümeleri abartısız trilyonlarca yıldız içeren evrendeki en büyük yapılardır. Tekrar eden çarpışmalarla oluşma ve gelişme süreçleri, evren anlayışımız için derin anlamlar taşımaktadır. Şimdiye dek bulunan en karmaşık ve etkileyici çarpışmaları içeren Pandora Kümesi ile ilgili daha geniş çaplı araştırmalar şu anda sürmektedir.


Hubble ve VLT gözüyle Abell 2444 kümesi.

Notlar

[1] Bu etki daha önce “Kurşun Kümesi’ni” (1E 0657-56) de içeren birkaç gökada kümesi çarpışmasında görülmüştü.

ESO-Türkçe (Çeviri: Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)

Not: Filmleri görebilmeniz için bilgisayarınızda Quick Time yüklü olmalıdır.


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>

*