11 Kasım 2014

MUSE Gökada Çarpışmasının Gerçek Hikayesini Ortaya Çıkardı

ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT) üzerindeki yeni MUSE aygıtı ile araştırmacılar dikkat çekici bir kozmik çarpışmanın en iyi görünütüsünü elde etti. Yeni gözlemler ilk kez ESO 137-001 gökadasından koparak dışarıya, yüksek hızlarda uçsuz bucaksız bir gökada kümesine doğru sürüklenirken gazın hareketini gözler önüne serdi. Sonuçlar uzun zamandır çözülemeyen bir bulmacanın anahtarı olabilir — gökada kümelerindeki yıldız oluşumu neden sona eriyor.

ESO 137-001 gokadasi

ESO 137-001 gökadası, bir nesne bir sıvı ya da gaz içerisinde yüksek hızlarda ilerlediğinde ortaya çıkan, çarpışma-basıncı etkisi adlı bir süreç nedeniyle, yıldız oluşumunu sağlayan ham maddesini kaybetmektedir (ESO/M. Fumagalli).

Durham Üniversitesi Gökada-ötesi Gökbilim Grubu ve Bilgisayarlı Evrenbilim Ensititüsü’nden Michele Fumagalli liderliğindeki araştırma ekibi VLT üzerindeki ESO’nun Çok Birimli Tayfölçüm Kaşifi (MUSE) aygıtını ilk kullananlar arasındaydı. Güney gökküresi takımyıldızlarından Güney Üçgeni doğrultusunda 200 milyon ışık-yılı uzaklıkta bulunan bir sarmal gökada olan ESO 137-001’i gözleyerek — hızlıca Norma Kümesi’ne çarpmakta olan gökadaya ne olduğunu görmeye çalıştılar.

MUSE gökbilimcilere sadece bir resim değil, aynı zamanda görüntü karesindeki her bir piksel için bir tayf —ya da renk bandı — bilgisi de sağlıyor. Bu aygıt sayesinde araştırmacılar nesneye her baktıklarında yaklaşık 90 000 tayf topladılar, ve bu sayede gözlenenen nesnelerin ayrıntılı hareketlerini ve diğer özelliklerini elde ettiler [1].

ESO 137-001, bir nesne bir sıvı ya da gaz içerisinde yüksek hızlarda ilerlediğinde ortaya çıkan, çarpışma-basıncı etkisi adlı bir süreç nedeniyle, yıldız oluşumunu sağlayan ham maddesini kaybetmektedir. Bu, aynı hareket halindeki bir aracın camından başını dışarıya sarkıtan köpeğin saçlarının hava tarafından geriye doğru savrulmasına benzemektedir. Burada olan şey ESO 137-001’in saatte birkaç milyon kilometre hızla gökada kümesini çevreleyen çok ince sıcak gaz bulutu içine doğru düşmesidir [2].

Gökada şu anda gaz maddesini kaybetmiş durumda — yeni nesil genç mavi yıldızların ihtiyacı olan yakıt artık bulunmuyor. Görüntü hubble gözlem verileriyle birleştirilerek oluşturulmuştur.(ESO/M. Fumagalli).

Gökada şu anda gaz maddesini kaybetmiş durumda — yeni nesil genç mavi yıldızların ihtiyacı olan yakıt artık bulunmuyor. ESO 137-001 şimdi bir gökada dönüşümünün ortasında, mavi gaz-zengini bir gökadadan kırmızı-fakir olana dönüşecek. Bilimciler gözlenen sürecin uzun süredir devam eden bir bilmeceyi çözeceğini öngörüyor.

Kümelerdeki gökadaların maviden kırmızıya çok kısa bir sürede nasıl evrimleştiklerini bulmak modern gökbilimin ana görevlerinden biri,” diyor Fumagalli. “Birinden diğerine geçiş yapan bir gökadayı yakalamak bunun nasıl gerçekleştiğini araştırmamızı sağlayacak.

Yine de bu kozmik töreni gözlemenin başarı sayıldığı söylenemez. Norma Kümesi gökadamız Samanyolu düzlemine yakın bir yerde bulunuyor, bu nedenle çok miktarda galaktik toz ve gazın arkasında gizleniyor.

Bu nedenle Şili’deki Paranal Gözlemevi’nde bulunan VLT’nin dört adet 8-metrelik Birim Teleskop’larından birinin üzerine kurulan MUSE’nin yardımı ile, bilim insanları sadece gökada içerisindeki ve çevresindeki gazı tespit etmekle kalmadı, aynı zamanda bu gazın hareketini de ölçebildiler. Yeni aygıt o kadar etkili ki, sadece bir saatlik gözlem zamanı süresinde gökadanın ve buradaki gazın hareketine ve dağılımına dair yüksek çözünürlüklü görüntüler elde edilebildi.

Gözlemlere göre ESO 137-001’in çevresi çoktan gazdan temizlenmiş halde. Bunun nedeni kümenin içerisindeki gazın ESO 137-001’in çevresindeki soğuk gazı milyonlarca dereceye kadar ısıtıp kümenin merkezine doğru düşürmesidir. Bu olay ilk önce yıldız ve maddelerin merkeze göre daha seyrek olarak dağılım gösterdiği sarmak kollarda gerçekleşir ve kütleçekiminin gaz üzerindeki etkisi görece daha zayıftır. Bununla birlikte, gökada merkezindeki kütleçekimsel etki sayesinde burada bulunan gaz dış çevreye göre daha uzun süre dayanabilir, bu nedenle halen gözlenebilir durumdadır.

Sonunda, galaktik gazın hepsi ESO 137-001’in arkasında parlak izler bırakarak yok olur — çarpıcı bir soygundan geriye kalanlar. Gökadadan sökülen gaz sıcak küme gazıyla karışarak 200 000 ışık yılına kadar uzanan görkemli kuyruklar meydana getirir. Araştırma ekibi bu gaz akıntılarına yakından bakarak etkileşim nedeniyle meydana gelen türbülansı daha iyi anlamaya çalıştı.

ESO 137-001 gökadasının Hubble ile alınmoş görüntüsü. Açıklaması için görsele tıklayınız (NASA, ESA, CXC).

Şaşırtıcı bir şekilde bu gaz sütunlarının yeni MUSE gözlemleri gazın uzaya doğru süpürüldükten sonra bile gökada ile aynı yönde dönmeye devam ettiğini gösterdi. Ayrıca, araştırmacılar ESO 137-001 içerisindeki yıldızların dönmelerinin de değişmeden devam ettiğini tespit edebildiler. Buna göre, gökadada bulunan gazın kümedeki gaz nedeniyle uzaya savrulduğu, kütleçekiminin bir etkisinin olmadığı daha da öne çıkıyor [3].

Yeni araştırmanın ilk yazarı Matteo Fossati (Münih Sternwarte Üniversitesi ve Max-Planck Yer-ötesi Fiziği Enstitüsü, Garching, Almanya) ve ikinci yazarı durumu şu şekilde özetliyor: “MUSE sayesinde ortaya çıkardığımız ayrıntılara göre bu şekilde meydana gelen çarpışmalardaki süreçleri daha iyi anlamaya başlıyoruz. Gökadayı ve buradaki gazın hareketini detaylı bir şekilde görebiliyoruz — yeni ve eşsiz durumdaki MUSE olmasaydı bu mümkün olmazdı. Elimizdeki ve gelecekteki gözlemler sayesinde gökadaların evrimlerini etkileyen olayların ne olduklarını daha iyi anlayabileceğiz.

Video 1: Bölgeye yakınlaşın.

Notlar

[1] MUSE 8-metrelik bir teleskop için geliştirilen ilk büyük ve bütünleşik alan tayfölçüm aletidir. Karşılaştırma için daha önceki ESO 137-001 çalışmalarında 50’den fazla tayf toplanamamıştı.

[2] NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu bu nesneye ait göz alıcı bir görüntü elde etmiştir ancak, MUSE gibi maddenin hareketini ortaya çıkaramamıştır.

Video 2: Çarpışmanın izleri.

[3] Gazın sökülmesi durumunda kütleçekiminin bir rolu olması durumunda, araştırmacılar gökada içerisinde bazı bozulmalar bekliyorlardı.

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>

*