Şimdiye kadarki en derin tayfsal tarama tamamlandı
ESO/MUSE HUDF collaboration)
ESO’nun Şili’de bulunan Çok Büyük teleskopu üzerindeki MUSE aygıtını kullanan gökbilimciler şimdiye kadar yapılmış olan en derin tayfsal gökyüzü taramasını gerçekleştirdiler. Hubble Ultra Derin Alanına odaklanarak, aralarında Hubble tarafından bile tespit edilemeyen 72 tanesini de içeren sönük 1600 gökadanın uzaklıklarını ve özelliklerini ölçtüler. Bu çığır açan veri setiyle şimdiden Astronomy & Astrophysics dergisinin özel sayısında yayımlanacak olan 10 bilimsel makale hazırlandı. Yeni bilgilerin böylesine zenginliği gökbilimcilere evrenin erken dönemlerindeki yıldız oluşumu hakkında yeni yaklaşımlar sağlayacak ve MUSE’nin benzersiz tayfsal yetenekleri sayesinde mümkün olan ilk gökadaların özelliklerini ve hareketlerini araştırma imkanı verecek.
Fransa’daki Lyon Üniversitesinden (CRAL, CNRS) Roland Bacon liderliğindeki MUSE HUDF Tarama ekibi, güney gökküresi takımyıldızı Ocak’ın iyi bilinen bir parçasını oluşturan Hubble Ultra Derin Alanını (heic0406) gözlemek için MUSE’yi (Çoklu Birim Tayf Kaşifi) kullandı. Sonuçta 1600 gökada için hassas tayfsal bilgilere dair ölçümler gerçekleştirilerek şimdiye kadarki en derin tayf gözlemleri yapılmış oldu. Elde edilen veriler yer-konuşlu teleskoplarla geçtiğimiz on yılda titizlikle yürütülen çalışmaların on katına karşılık geliyor.
NASA/ESA Hubble Uzay teleskopu ile alınan ve 2004 yılında yayınlanan orjinal HUDF görüntüleri derin alan gözlemlerine öncülük etmiştir. O tarihe kadar ki en derin gözlemleri yaparak Büyük Patlamadan bir milyar yıl sonrasına kadar çok sayıda gökadayı ortaya çıkarmıştır. Bölge sonrasında Hubble ve diğer teleskoplarla defalarca gözlenmiş ve şimdiye kadar ki en derin evren görüntüsü elde edilmiştir [1]. Şimdi, derin Hubble gözlemlerinin yanı sıra, MUSE – diğer birçok sonuçla birlikte – gökyüzünün çok küçük bir bölgesinde şimdiye kadar görülmemiş 72 gökadayı gözler önüne sermiştir.
Roland Bacon şöyle devam ediyor: “MUSE Hubble’ın yapamadığı birşeyi yapıyor – görüntünün her noktasında ışığı bileşenlerine ayırarak renkli bir tayfını oluşturabiliyor. Bu sayede görebildiğimiz bütün gökadaların uzaklığını, rengini ve diğer özelliklerini ölçebiliyoruz, bunlar arasında Hubble’ın bile göremedikleri var.”
MUSE verileri yaklaşık 13 milyar yıl önce evrenin başlangıcı civarında ortaya çıkan çok uzak ve sönük gökadaların yeni görüntülerini sağlıyor. Daha önceki taramalardan 100 kat daha sönük gökadaları tespit ederek, çağlar boyunca gökadalar hakkındaki anlayışımızı derinleştirerek halen çok kez gözlenmiş olan bölgeyi daha da zenginleştiriyor.
Tarama sadece Lyman-alfa ışığında parıldayan bu nedenle Lyman-alfa yayıcıları olarak bilinen 72 aday gökadayı ortaya çıkardı [2]. Yıldız oluşumunun şimdiki anlayışına göre, sadece bu renkteki ışıkta parıldayan, bu gökadalar tamamen açıklanamıyor. MUSE ışığı bileşen renklerine ayırabildiği için görülebilir olan bu nesneler, Hubble tarafından alınan derin doğrudan görüntülerde görünmez olarak kalıyorlar.
“MUSE’nin eşsiz yeteneği sayesinde evrendeki ilk gökadaların bazılarından bilgi sağlanabiliyor – burası gökyüzünün zaten oldukça iyi bilinen bir bölgesi olsa bile,” diye açıklıyor araştırma sonuçlarını açıklayan makalelerden birinin baş-yazarı, Hollanda Leiden Üniversitesi ve Portekiz, Porto’daki CAUP Astrofizik ve Uzay Bilimleri Enstitüsünden Jarle Brinchmann. “Bu gökadalar hakkında sadece tayfsal çalışmalarla öğrenilmesi mümkün olan bilgiler alıyoruz, kimyasal içerik, iç hareketler gibi – gökada gökada değil, tüm gökadalar için tek seferde!
Çalışmanın başka bir bulgusu da erken evrendeki gökadaların etrafında bulunan parlak hidrojen halesiydi; bu da gökbilimcilere ilk gökadalardaki madde akışının nasıl olduğu hakkında yeni bilgiler sağlayacak.
Elde edilen veri setinin diğer birçok uygulaması bir dizi makale ile keşfedildi, bunlar arasında; kozmik yeniden-iyonlaşma (Büyük Patlamadan sadece 380 bin yıl sonrası) döneminde sönük gökadaların rolü, genç evrendeki gökada-birleşmeleri oranı, gökada rüzgarları, yıldız oluşumu ve erken evrendeki yıldız hareketlerinin görüntülenmesi yer alıyor.
“Bu veriler MUSE’nin yeni Uyarlamalı Optik Tesisi güncellemesi olmadan elde edilemezdi. AOF’un aktive edilmesi ESO gökbilimcileri ve mühendislerinin on yıllık bir çabası sayesinde olup, gelecek için de devrimsel sonuçlar vaad etmektedir,” diyor son olarak Roland Bacon [3].
Notlar
[1] Hubble Ultra Derin Alanı uzayın en yoğun çalışılmış alanlarından biridir. Şimdiye kadar, aralarında ESO-ortaklı ALMA’nın da bulunduğu (eso1633) sekiz teleskop üzerindeki 13 aygıtla, bu alan X-ışınlarından radyo dalgalarına kadar incelenmiştir.
[2] Bir atomdaki artı yüklü çekirdeğin etrafında dolanan eksi-yüklü elektronlar kesikli enerji seviyesine sahiptir. Bu nedenle sadece belirli enerji durumlarında var olabilirler ve sadece bunlar arasında geçiş yaparak belirli miktarda enerji kaybeder ya da kazanırlar. Lyman-alfa ışıması hidrojen atomlarındaki elektronların ikinci-düşük enerji seviyesinden en düşük enerji sevilerine geçmeleri sırasında oluşturulur. Kaybedilen enerji miktarı ışık olarak yayılırken, bu ışığın dalga boyu tayf üzerindeki mor-ötesi dalga boyuna karşılık gelmektedir ki, gökbilimciler bu ışığı uzay teleskopları ile ya da Yeryüzü’nden kırmızıya-kayan nesneler için tespit edebilmektedirler. Buradaki verilerde, kırmızıya kayma değeri z ~ 3–6.6 olup, Lyman alfa ışığı görünür ya da yakın-kırmızı ötesine karşılık gelmektedir.
[3] MUSE ile birlikte kullanılan Uyarlamalı Optik Tesisi şimdiden gezegenimsi bulutsu IC 4406 etrafında daha önceden görülemeyen bir halkayı ortaya çıkarmıştır.
ESO/Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi, Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)
