ALMA Sherlock Holmes yöntemlerini kullanıyor
Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’ni (ALMA) ile yerde ve uzayda konuşlu diğer birçok teleskopu kullanan uluslar-arası bir gökbilimciler ekibi, Evren’in şimdiki yaşının yarısında iken çarpışan iki gökadanın en iyi görüntülerini elde etti. Başka türlü görülmesi mümkün olmayan detayları, gökada-boyutunda, büyüteç görevi yapan bir nesnenin yardımını alarak görüntülediler. H-ATLAS J142935.3-002836 gökadasına ait bu yeni çalışmalar bu karmaşık ve uzak nesnenin iyi bilinen bir yerel gökada çarpışması olan Anten Gökadaları’na benzediğini göstermektedir.
Ünlü çizgi roman dedektifi Sherlock Holmes zar zor görülen ancak önemli kanıtları ortaya çıkarmak için bir büyüteç kullanırdı. Şimdi Yeryüzü ve uzaydaki [1] birçok teleskopun gücünü çok daha büyük bir kozmik mercek ile birlikte kullanan gökbilimciler erken Evren’deki enerjik yıldız oluşumunu araştırıyor.
“Gökbilimciler genellikle teleskoplarının gücü ile sınırlandırılsalar da, bazı durumlarda detayları görebilme yeteneğimiz Evren tarafından oluşturulan doğal mercekler sayesinde artar,” diye açıklıyor çalışmanın yürütücüsü Hugo Messias (Concepción Üniversitesi, Şili ve Lisboa Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Merkezi, Portekiz). “Einstein genel görelilik teorisinde, yeterli kütle varlığında, ışığın doğru bir çizgi üzerinde değil, normal bir mercek tarafından kırılmasına benzer bir yol izleyeceğini tahmin etmiştir.”
Bu kozmik mercekler gökada ya da gökada kümeleri gibi çok büyük kütleli yapılar tarafından meydana getirilir, güçlü çekimleri ile arkalarındaki nesnelerden gelen ışığın yönünü değiştirirler, bu etkiye kütleçekimsel mercekleme adı verilir. Bu etkinin büyütme özellikleri ile gökbilimciler aksi halde görülemeyecek nesneleri araştırabilir ve yerel gökadaları çok daha uzaktaki, Evren’in belirgin bir şekilde genç olduğu zamanda görülenlerle doğrudan karşılaştırabilirler.
Ancak bu kütleçekimsel merceklerin çalışması için, mercekleyen gökada ve arkasındaki, çok hassas bir doğrultuda olmalıdır.
“Bu şanslı hizalanmalar oldukça nadir görülür ve tespit edilmesi zordur,” diye ekliyor Hugo Messias, “ancak, son çalışmalar gözlemlerin uzak-kırmızı-ötesi ve milimetre dalgaboylarında gerçekleştirildiğinde bu durumun çok daha etkili bir şekilde bulunabileceğini göstermiştir.”
H-ATLAS J142935.3-002836 (ya da kısaca H1429-0028) bu kaynaklardan biridir ve Herschel Terahertz Geniş Alan Astrofizik Taraması (H-ATLAS) ile bulunmuştur. Görünür ışık görüntülerinde çok sönük olsa da, uzak-kırmızı-ötesi bölgede bulunan şimdiye kadar ki en parlak kütleçekimsel olarak merceklenmiş nesne olup, Evren’in şimdiki yaşının yarısında iken ortaya çıkmış bir ortama bakılmaktadır.
Bu nesnenin araştırılması olası durumun sınır noktasıdır, bu nedenle uluslar-arası gökbilimciler ekibi hem yerde hem de uzayda konuşlanmış, aralarında NASA/ESA Hubble Uzay teleskopu, ALMA, Keck Gözlemevi, Karl Jansky Çok Büyük Dizgesi (JVLA) ve diğerlerinin de bulunduğu en güçlü teleskopları kullanarak yoğun bir takip kampanyası başlatmışlardır. Farklı teleskoplar farklı görünüşler sağlamaktadır, bunlar bir araya getirilerek beklenmedik bu nesnenin doğasına ait derinlemesine en iyi bakış elde edilebilmektedir.
Hubble ve Keck görüntüleri ön taraftaki gökada etrafında kütleçekimsel olarak uyarılmış bir ışık halkasına ait detayları gözler önüne serdi. Bu yüksek çözünürlüklü görüntülerde ayrıca mercekleme görevi yapan gökadanın yandan görülen bir disk gökadası olduğu ortaya çıktı — gökadamız Samanyolu’na benzer şekilde — içerisindeki büyük toz bulutları nedeniyle arka taraftan gelen ışığı örtmektedir.
Ancak bu örtülme ALMA ve JVLA için bir problem teşkil etmiyor çünkü her iki tesis de gökyüzünü, tozdan etkilenmeyen daha uzun dalgaboylarında gözlüyorlar. Birleştirilen verileri kullanan gökbilimciler arka plandaki sistemde devam etmekte olan iki gökada çarpışması keşffeti. Bu noktadan sonra ALMA ve JVLA bu nesnenin daha fazla incelenebilmesi için anahtar rol oynamaya başladı.
Özellikle, ALMA gökadalardaki yıldız oluşum mekanizmalarının detaylı bir şekilde çalışılmasına imkan veren karbon monoksitinpeşine düştü. ALMA gözlemleri ayrıca daha uzaktaki nesnelerde bulunan maddelerin hareketlerini ölçmeyi sağladı. Bu, merceklenen nesnenin gerçekten her yıl yüzlerce yeni yıldızın oluşmasını sağlayan devam eden bir gökada çarpışması olduğunu ve hala dönmeye devam eden ve çarpışmadan önce bir disk gökadası olduğunu göstermesi bakımından gerekliydi.
Çarpışan bu iki gökada sistemi bize çok daha yakın olan bir nesneyi andırıyor: Anten Gökadaları. Bu iki gökada arasındaki olağanüstü bir çarpışmadır, bu gökadaların geçmişte disk yapılarına sahip oldukları düşünülüyor. Anten gökadaları her yıl Güneş’ten onlarca kez büyük kütleye sahip birkaç yıldız meydana getirseler de, H1429-0028 her yıl Güneş’in 400 katı büyüklüğündeki gaz kütlesini yeni yıldızlara dönüştürmektedir.
ESO’nun Bilim Direktörü ve yeni çalışmanın ikinci yazarı Rob Ivison son olarak şu yorumu yapıyor: “ALMA ile bu bilmeceyi çözebildik, çünkü gökadalar içindeki gazların hızı hakkında bilgiler sağladı, bu da birçok bileşenden kurtulmayı sağlayarak bir gökada birleşmesinin klasik işaretini ortaya çıkardı. Bu güzel çalışma ile olağan dışı yıldız oluşumunu tetikleyen gökada çarpışması suçüstü yakalandı.”
Notlar
[1] Bu çalışmada kullanılan ESO teleskopları: ALMA, APEX ve VISTA. Kullanılan diğer teleskop ve gökyüzü taramaları ise şu şekilde:NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu, Gemini Güney teleskopu, Keck-II teleskopu, NASA Spitzer Uzay Teleskopu, Jansky Çok Büyük Dizgesi, CARMA, IRAM, SDSS ve WISE.
ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)
