ALMA Erken Gökadaları Rekor Hızla Yakaladı

ALMA'dan erken gökada gözlemi

Yeni ALMA (Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi) teleskopunu kullanan bir gökbilimciler ekibi, Evren’in erken dönemlerine ait en zengin yıldız oluşumlarına ev sahipliği yapan 100’den fazla gökadanın konumunu belirledi.

ALMA yeryüzündeki benzer teleskopların on yıldan daha uzun bir sürede gözleyeceği gökadaları sadece birkaç saat içerisinde yakalayabilecek kadar güçlüdür.


Erken Evrendeki en verimli yıldız oluşumu çok miktarda kozmik toz içeren uzak gökadalarda meydana gelmiştir. Bu gökadalar Evrenin tarihi boyunca gökada oluşumu ve evrimini anlamada büyük önem taşır, ancak içerdikleri toz maddesi bunları görünür ışıkta belirsizleştirir ve bu aralıkta çalışan teleskoplarca tespit edilmelerini zorlaştırır. Bu gökadaları ayırdetmek için gökbilimciler ALMA gibi görünür ışıktan daha uzun dalgaboylarında, bir milimetre civarındaki ışığı algılayabilen teleskopları kullanmalıdırlar.

ALMA gözlemlerinin aktarıldığı makalenin baş yazarı Jacqueline Hodge (Max Planck Gökbilim Enstitüsü, Almanya) şunu aktarıyor: “Gökbilimciler on yıldan uzun bir süredir bu gibi verileri beklemekteydiler. Her ne kadar gözlemleri yaptığımız esnada teleskopun inşası tamamen bitmemiş olsa da ALMA öyle güçlü ki, bu gökadaları gözlemleme biçiminizi kökünden değiştirmiştir.” Bu uzak tozlu gökadaların şimdiye kadar yapılmış en iyi haritası ESO’nun işlettiği Atacama İzbulma Deneyi Teleskopu (APEX) kullanılarak oluşturulmuştur.

Teleskop, dolunay büyüklüğünde bir gökyüzü parçacısnı taramış [1] ve bu türden 126 gökada belirlemiştir. Fakat APEX görüntülerinde yıldız oluşumundaki her artış göreli olarak belirsizdir, yani alan çok geniş olup daha uzun dalgaboylarında elde edilen keskin görüntülerde birden fazla gökadayı kaplamış olabilmektedir. Bu gökadalardan hangisinde yıldız oluşumu olduğu tam olarak bilinmediğinden, gökbilimcilerin erken Evrendeki yıldız oluşumu çalışmalarına engel teşkil etmiştir. Doğru gökadaları belirlemek için keskin gözlemler gerekir ve keskin gözlemler de daha büyük teleskopları gerektirir.

APEX’in 12 metre çapında çanak şekilli tek bir anteni varken, ALMA gibi teleskoplar geniş mesafelere yayılmış APEX benzeri çok sayıda çanak kullanırlar. Bütün antenlerden gelen sinyaller birleştirilir ve ortaya bütün anten dizgesi kadar geniş tek bir teleskopun etkisi çıkar. ALMA’yı kullanan ekip teleskop hala yapım aşamasındayken ALMA’nın ilk bilimsel gözlem evresi boyunca APEX haritasından alınan gökadaları gözlemlemiştir. Bittiğinde aralarında 125 metreye kadar ulaşan mesafe bulunacak 66 antenli sistemin çeyreğinden daha azını kullanarak ALMA, APEX yığınlarından 200 kat daha küçük bölgede bulunan her bir gökadayı iki dakikada ve üç kat daha duyarlı olarak tespit etmiştir.

ALMA kendi türündeki teleskoplardan çok daha duyarlıdır, yalnızca birkaç saatte o zamana kadar yapılan gözlemleri iki katına çıkarmıştır. Ekip yalnızca hangi gökadanın aktif yıldız oluşum bölgeleri olduğunu belirlemekle kalmamış gözlenen gökadaların yarısından çoğunda daha önceki gözlemlerde tek bir yığının içine karışmış halde çoklu yıldız oluşum bölgesi olan gökadaları da tespit etmiştir. ALMA’nın keskin görüşü farklı gökadaların ayırt edilmesine izin vermiştir.

Bu çalışmaya ait tamamlayıcı makalenin baş yazarı ve ekip üyesi Alexander Karim (Durham Üniversitesi, Birleşik Krallık) şöyle demiştir: “Daha önceden bu türden gökadaların en parlaklarının gökadamız Samanyolu’ndan binlerce kat daha kuvvetli yıldız oluşturarak kendilerini parçalama riski taşıdıkları düşünülürdü. ALMA görüntüleri çok daha makul oranlarda çok sayıda daha küçük gökadanın yıldız oluşturduğunu ortaya koymuştur.”

Sonuçlar, erken Evrendeki tozlu, yıldız oluşturan gökadaların istatistiksel olarak güvenilir ilk kataloğunu oluşturmakta ve gökadaların karışmış görünmelerine bağlı olarak yapılan yanlış yorumlama riski olmaksızın farklı dalgaboylarında bu gökadaların özelliklerinin daha fazla araştırılması için hayati bir temel sağlamaktadır. ALMA’nın keskin görüşü ve rakipsiz duyarlılığına rağmen, APEX gibi teleskoplar hala önemli bir role sahiptirler.

Yeni makalenin yazarlarından olan Ian Smail (Durham Üniversitesi, Birleşik Krallık) şu yorumu yapıyor: “APEX, ALMA’dan çok daha hızlı bir şekilde gökyüzünde geniş bir bölgeyi tarayabilmektedir ve bu yüzden bu gökadaların keşfi için idealdir. Nereye bakacağımızı bir kez bildikten sonra ALMA’yı kullanarak yerlerini kesin olarak belirleyebiliriz.”

Notlar

[1] Gözlemler Chandra Derin Alan Güney denilen güney yarımküre takımyıldızı Ocak’taki bir gökyüzü bölgesinde yapılmıştır. Burası yer ve uzay tabanlı çok sayıda teleskop kullanılarak derinlemesine çalışılmış bir bölgedir. ALMA’dan yapılan yeni gözlemler bu bölgenin derin ve yüksek çözünürlüklü gözlemlerini tayfın milimetre/milimetre-altı kısmına doğru genişletmiş ve önceki gözlemleri tamamlamıştır.