ESO’nun Çok Büyük Teleskop’u ile gerçekleştirilen yeni gözlemlerle ilk kez genç gökadaların çevrelerindeki soğuk gazı yutarak onları birçok yıldızın oluşumunda yakıt olarak kullandıklarına dair doğrudan kanıtlar elde edildi. Büyük Patlama’dan sonraki ilk birkaç milyar yıl içinde normal gökadaların kütlesi önemli ölçüde artış göstermiştir ve buna neden olan sürecin anlaşılması günümüzde modern astrofiziğin en hararetli problemlerden biridir. Sonuçlar Nature dergisinin 14 Ekim tarihli sayısında yayınlanacaktır.
Evren henüz bir milyar yıl yaşına gelmeden önce oluşan ilkel gökadalar -Samanyolu’nu da içeren- bugün gördüğümüz dev sistemlerden çok daha küçük boyutlara sahiplerdi. Sonra, nasıl olduysa Evren evrimleştikçe ortalama gökadaların boyutu artmaya başlamıştır. Gökadalar sık sık çarpışmakta ve sonra birleşerek daha büyük sistemleri oluşturmaktadırlar ve bu süreç kesinlikle bir büyüme mekanizmasıdır. Bununla birlikte, ek olarak, daha yavaş ilerleyen bir yol da öne sürülmüştür.
Genç gökadaların erken Evren’i dolduran hidrojen ve helyum gaz akışını yuttukları ve bu ilkel malzeme ile yeni yıldızların oluştuğunu böylece gökadaların bu şekilde de büyüyebileceğini öne süren çok farklı bir fikri test etmek için Avrupalı gökbilimciler ekibi ESO’nun Çok Büyük Teleskopu’nu kullanmışlardır. Aynı ticari bir şirketin diğer şirketlerle birleşerek ya da daha çok kişiyi işe alarak büyüyebilmesi gibi, genç gökadalar da iki farklı yolla büyüyebilmektedirler – diğer gökadalarla birleşerek ya da madde yığılmasıyla.
Araştırmayı yürüten takımın lideri Giovanni Cresci (Arcetri Astrofizik Gözlemevi) şunları aktarıyor: “VLT ile elde edilen yeni sonuçlar Evren’in erken dönemindeki gazın gerçekten bir araya gelerek coşkulu bir yıldız oluşumunu ve büyük kütleli gökadaların büyümesi için yeterli yakıtı sağladığını gösteren doğrudan ilk kanıttır.” Keşif, Büyük Patlama’dan günümüze kadar Evren’in evrimi üzerine olan anlayışımız ile ilgili büyük bir etkiye sahip olacaktır. Gökadaların oluşumu ve evrimi hakkındaki teoriler belki de yeniden yazılacaktır.
Grup, gökadaları çevreleyen uzaydaki ilkel gazın akışı ve yeni yıldız oluşumuyla ilgili kanıtlar bulabilmek için çok uzak üç gökadayı seçerek işe başladı. Bu seçimi yaparken oldukça dikkatli davrandılar, seçilen gökadaların diğerleriyle etkileşime girmediğinden emin olmaları gerekiyordu. Seçilen gökadalar oldukça düzenliydi, Samanyolu’na benzer düzgünce dönen diskleri vardı ve Büyük Patlamadan yaklaşık iki milyar yıl sonra (kırmızıya kayma oranı yaklaşık 3) görülebiliyorlardı.
Günümüz Evren’inde gökadalardaki ağır elementler [1] merkez bölgelerinde daha yoğun olarak bulunurlar. Fakat Cresci’nin takımı seçilen gökadaları VLT üzerindeki SINFONI [2] tayfölçeri ile görüntülediklerinde üç durumda da gökadalarda merkeze yakın bölgede daha az ağır element yoğunluğuna fakat dinamik yıldız oluşumuna ev sahipliği yapan bir yama bulunmaktaydı, bunun anlamı, yıldız oluşumuna kaynak sağlayan ağır element bolluğu az olan madde gökadanın etrafındaki ilkel gazdan geliyordu. Bu, genç gökadaların ilkel gazı bünyelerine çekerek onları yeni nesil yıldızları oluşturmak için kullandıklarına dair şimdiye kadar ki en iyi kanıtları sağlayan açık bir delildi.
Cresci şöyle tamamlıyor: Bu çalışma sadece VLT üzerindeki SINFONI aygıtının olağanüstü performansı sayesinde mümkün olabilirdi. Çok uzak gökadaların kimyasal özelliklerinin araştırılmasında yeni bir pencere açıldı. SINFONI sadece iki uzaysal boyutta değil, ayrıca üçüncü bir, tayfsal boyutta da bilgiler sağlamaktadır, bu da bize gökadaların içindeki hareketleri görebilmemize ve yıldızlararası gazın kimyasal kompozisyonunu çalışabilmemize fırsat vermektedir.”
Notlar
[1] Evren’in erken dönemlerini dolduran gaz neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdu. Birinci nesil yıldızlar bu ilkel maddeyi nükleer kaynaşma ile oksijen, azot ve karbon gibi daha ağır elementleri oluşturmak için kullanmışlardır. Daha sonra bu malzeme büyük kütleli genç yıldızlar ve süpernova patlamaları tarafından yoğun parçacık rüzgarları ile uzaya atılarak gökadanın ağır element bolluğunu gitgide arttırmışlardır. Gökbilimciler hidrojen ve helyum dışındaki diğer elementleri “ağır element” olarak adlandırmayı tercih ederler.
[2] Gökbilimciler güçlü teleskop ve tayfölçerleri kullanarak bir gökadadan gelen sönük ışığı onu oluşturan renklerine dikkatlice ayırarak uzak gökadalardaki farklı kimyasalların parmak izlerini tespit edebilir ve var olan ağır element miktarlarını ölçebilirler. VLT üzerindeki SINFONI aygıtı ile bir adım daha ileri gidebilen gökbilimciler bir nesnenin her parçasına ait farklı tayf bilgilerini elde edebilmektedirler. Böylece gökadanın farklı bölgelerinde bulunan ağır element miktarlarını gösteren bir harita elde edebilirler ve gökada içinde yoğun yıldız oluşumunun nerede olduğunu tanımlayabilirler.
Kaynak: ESO-Türkçe (Arif Solmaz)
