ESO’nun VLT teleskopu yeni bir yıldız-oluşum kaynağı belirledi
ESO’nun Çok Büyük Teleskopu kullanılarak yapılan gözlemlerle gökadaların merkezinde yer alan süper-kütleli karadeliklerden dışarıya atılan güçlü madde çıkışları içerisinde yeni yıldızların oluştuğu ortaya çıkarıldı. Bunlar aşırı uç ortamlarda oluşabilen yıldızlara dair onaylanmış ilk gözlemlerdir. Elde edilen bulguların gökadaların oluşumu ve evrimleri üzerindeki anlayış üzerinde etkili olması bekleniyor. Sonuçlar Nature dergisinde yayımlandı.
Birleşik Krallık liderliğindeki bir Avrupa gökbilimciler grubu ESO’nun Şili’deki Paranal Gözlemevi’nde bulunan Çok Büyük Teleskop (VLT) üzerindeki MUSE ve X-shooter aygıtlarını kullanarak yeryüzünden yaklaşık 600 milyon ışık-yılı uzaklıkta yer alan ve IRAS F23128-5919 olarak bilinen iki gökada arasında halen devam etmekte olan bir çarpışma olayını gözlediler. Ekip, çift içinde güneyde yer alan gökadanın merkezindeki süper-kütleli karadelik yakınlarında oluşan şiddetli madde rüzgârını — taşan madde — gözledi ve burada yeni yıldızların doğmakta olduğuna dair ilk belirgin kanıtları elde etti [1].
Bu tür gökadasal madde akıntıları gökadaların aktif ve çalkantılı merkezlerinde oluşan yüksek enerji üretimiyle ortaya çıkmaktadır. Çoğu gökadanın merkezinde sakin halde bulunan süper-kütleli karadelikler, etraflarındaki maddeyi tüketmeye başladıklarında çevrelerindeki gazı ısıtmaya başlar ve ısınan gaz güçlü ve yoğun rüzgârlar şeklinde ev sahibi gökadanın merkezinden dışarıya doğru atılır [2].
“Gökbilimciler bir süredir bu akıntıların yıldız oluşumu için yeterli koşulları barındırdıklarını düşünüyordu, ancak gözlenmeleri oldukça güç olduğundan henüz kimse görememişti,” diyor Cambridge Üniversitesi’nden ekip lideri Roberto Maiolino. “Elde ettiğimiz sonuçlar heyecan verici çünkü burada yıldızların oluşmakta olduğunu tartışmasız bir şekilde ortaya koyuyor.”
Grup öncelikle madde akıntısı içindeki yıldızları ve onları çevreleyen gazı doğrudan gözlemek üzere yola çıkmıştı. Her ikisi de tayfsal ölçümler konusunda dünyanın önde gelen araçları olan MUSE ve X-shooter grubun yayınlanan ışığın özelliklerini ayrıntılı bir şekilde incelemesini ve bu ışığın kaynağını belirlemelerini sağladı.
Genç yıldızlardan yayılan ışımanın yakın çevrelerindeki gaz bulutlarının kendilerine özel bir şekilde ışımalarına neden oldukları biliniyor. X-shooter’ın aşırı hassasiyeti bu parlamaya neden olabilecek diğer faktörlerin tümünün elenebilmesini sağlıyor, bunlar arasında gaz şok dalgaları ya da gökadanın aktif çekirdeği de yer alıyor.
Grup daha sonra madde akıntısı içinde bulunan ve yeni doğmakta olan bir yıldız popülasyonu tespit ediyor [3]. Buradaki yıldızların yaşlarının birkaç on milyon yıldan daha az olduğu düşünülüyor ve ön analizlere göre daha az aşırı ortamlarda oluşan yıldızlardan, örneğin gökada diskinde; daha sıcak ve parlak oldukları görülüyor.
Kanıtlar arttıkça gökbilimciler yıldızların hareketlerini ve hızlarını da belirleyebildi. Bölgedeki çoğu yıldızdan gelen ışığa göre bunlar gökada merkezinden dışarıya doğru çok yüksek hızlarda hareket ediyorlar — hızla ilerleyen madde içerisinde yakalanan nesnelerin davranacağı şekilde.
Eş-yazar Helen Russell (Gökbilim Enstitüsü, Cambridge, BK) şunu ekliyor: “Gökada merkezine yakın rüzgârların içinde oluşan yıldızlar giderek yavaşlayabilir ve hatta tekrar geriye doğru hareket edebilirler, ancak akıntı içerisinde daha uzakta oluşanlar daha az yavaşlama hissederek hep birlikte uzaklaşarak gökada dışına çıkabilir.”
Keşif astrofiziğin bazı alanlarındaki anlayışımız üzerine yeni ve heyacan verici bilgiler ekliyor; bunlar arasında gökadaların şekillerini nasıl kazandıkları [4]; gökadalar-arası uzayın ağır elementlerce nasıl zenginleştiği [5]; ve hatta açıklanamayan kozmik kırmızı-ötesi arkafon ışımasının nereden kaynaklandığı konuları yer alıyor [6].
Maiolino sonrası için heyecanlı: “Eğer yıldız oluşumu bazı teorilerin tahminlerine göre, çoğu galaktik akıntıda meydana geliyorsa, gökada evriminde tamamen yeni bir senaryo ile karşılaşabiliriz.”
Notlar
[1] Madde akıntısı içindeki yıldızlar oldukça kısa bir sürede oluşmaktadırlar; gökbilimciler göre buralarda her yıl 30 Güneş kütlesi toplamında yıldızlar oluşuyor. Bu oran birleşmekte olan gökada sisteminin toplam yıldız oluşumunun dörtte birinden fazlasına karşılık geliyor.
[2] Gazın galaktik akıntılarla dışarıya atılması gökada içerisinde gaz-yoksunu bir ortama yol açmaktadır, bu da bazı gökadalar yaşlandıkça yeni yıldız oluşumunun eksikliğini açıklamaktadır. Bu madde akıntıları çoğunlukla büyük-kütleli karadelikler nedeniyle oluşsa da, rüzgârların ayrıca enerjik yıldz oluşumu bölgelerinde meydana gelen süpernova patlamarıyla da tetiklenmesi mümkün olmaktadır.
[3] Bu genç yıldız popülasyonlarının karakteristik özelliklerinin tespit edilmesiyle mümkün olmuştur ve yüksek hızlı madde akıntısı olan ortamlarda oluşan yıldızlardan beklenen hız modeliyle de uyumludur.
[4] Sarmal gökadalar belirgin bir disk yapısına sahiptir ve merkezlerinde yıldızlardan oluşan bir şişkinlik ve çevrelerine yayılmış hale adı verilen yıldızlardan oluşan bir bulutla çevrilidirler. Eliptik gökadalar bu küremsi bileşenlerin çoğuna sahiptir. Ana diskten dışarıya atılan akıntı yıldızları bu gökadasal özelliklere yol açıyor olabilir.
[5] Gökadalar arasındaki uzayın — gökadalar-arası ortam — ağır elementlerce nasıl zenginleştiği henüz ucu açık bir konudur, ancak akıntı yıldızları bir yanıtın elde edilmesine yardımcı olabilir. Eğer gökadalardan dışarıya doğru atılarak sonunda süpernovalar şeklinde patlıyorlarsa, içerdikleri ağır elementler bu ortama aktarılıyor olabilir.
[6] Kozmik-kırmızı-ötesi arkaplan ışıması, daha ünlü olan kozmik mikrodalga arkaplan ışımasına benzer şekilde, elektromanyetik tayfın kırmızı-ötesi bölgesinde sönük bir ışıma olup, henüz tatmin edici bir şekilde doğrulanmamıştır. Gökadalar-arası ortama atılmış olan akıntı yıldızlarından oluşan bir popülasyon bu ışığa katkı sağlayabilir.
ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)
