Beslenirken görüntülenen gökada

Beslenen gökadan canlandırması

ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unu kullanan gökbilimciler yakınındaki gazı iştahlı bir şekilde atıştıran uzak bir gökada tespit etti. Gökada üzerine düşerken görüntülenen gazın hem yıldız oluşumunu hem de gökadanın dönüş hızını arttırdığı bulundu. Bu, şimdiye kadar gökadaların büyümek ve yıldızları oluşturmak için yakınlarındaki maddeleri tüketmeleri gerektiğini öne süren teorinin doğrudan en iyi gözlemsel kanıtıdır. Sonuçlar Science dergisinin 5 Temmuz 2013 tarihli sayısında yayınlanacaktır.


Gökbilimciler her zaman gökdaların çevrelerindeki maddeleri kendilerine doğru çektiklerinden şüpheleniyorlardı, ancak bu sürecin doğrudan görüntülenmesinin çok zor olduğu kanıtlanmıştı. Şimdi ESO’nun Çok Büyük Teleskopu uzak bir gökada [1] ile ondan daha uzakta bulunan bir kuasarın — süper kütleli bir karadeliğin enerjisi ile oldukça parlak bir merkeze sahip olan bir gökada — çok nadir görülen bir hizalanmasını araştırmak için kullanıldı. Kuasarın ışığı yeryüzüne ulaşmadan önce ön taraftaki gökada maddesini geçerek, gökada etrafındaki gazın detaylarının ortaya çıkarılmasını sağlıyor [2]. Bu yeni sonuçlar bir gökadanın beslenme esnasındaki en iyi görüntüleri sağladı.

“Çok nadir olarak gerçekleşen bu şekilde bir hizalanma eşsiz gözlemler yapmamızı sağladı,” diye açıklıyor yeni makalenin başyazarı, Toulouse, Fransa’daki Astrofizik ve Gezegen-bilim Araştırma Enstitüsü’nden Nicolas Bouché. “ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unu kullanarak gökadayı ve onu çevreleyen gazı dikkatle inceleme imkânı bulduk. Bu şekilde önemli bir gökada oluşum problemini çözebileceğimizi düşünüyoruz: gökadalar nasıl büyür ve yıldız oluşumunu beslerler?”

Gökadalar yeni yıldızları oluşturdukları sırada gaz rezervlerini hızlı bir şekilde tüketirler, bu nedenle bir şekilde sürekli olarak taze gaz stoklarına ihtiyaç duyarlar. Gökbilimciler gökadaların bu ihtiyaçlarını kütleçekimi ile etrafındaki soğuk gaz koleksiyonlarından sağladıklarından şüpheleniyorlardı. Bu senaryoda, bir gökada gazı içeriye doğru sürüklemekte ve gökada etrafında dolanmasını ve merkeze düşmeden önce dönmesini sağlamaktadır. Bu tür bir yığışmanın gökadalarda önceden gözlendiğine dair bazı kanıtlar olsa da [3], gazın hareketi ve diğer özellikleri şimdiye kadar tamamen keşfedilmemiştir.

Gökbilimciler her ikisi de Şili’nin kuzeyindeki Paranal Gözlemevi’nde bulunan ESO’nun Çok Büyük Teleskopu üzerindeki SINFONI ve UVES [4] olarak bilinen iki aygıtı kullandılar. Yeni gözlemler hem gökadanın kendi etrafında nasıl döndüğünü gösterdi, hem de gökada dışındaki gazın hareketini ve özelliklerini gözler önüne serdi.

“Çevredeki muazzam miktardaki gazın özellikleri tam da soğuk gazın gökada tarafından çekilmesiyle bulmayı beklediğimiz şekildeydi,“ diyor yardımcı yazar Michael Murphy (Swinburne Teknoloji Üniversitesi, Melbourne, Avustralya). “Gaz beklenen şekilde ve miktarda hareket ediyor ve modellerle mükemmel bir şekilde uyuşan kimyasal kompozisyona sahip. Bir hayvanat bahçesinde beslenme zamanı gelen bir aslan gibi — bu özel gökada doymak bilmez bir iştaha sahip ve biz bu gökadanın kendisini nasıl beslediğini ve nasıl bu kadar çabuk büyüdüğünü keşfettik.”

Gökbilimciler evrenin erken dönemlerinde oluşan gökadaların etrafındaki maddelere dair kanıtları bulmuşlardı, ancak bu kez ilk kez bu madde dışarıya doğru değil içeriye doğru hareket halindeydi ve yeni nesil yıldızlara yakıt sağlayan bu gazın kimyasal kompozisyonu belirlenebildi. Bir sonda gibi davranan kuasarın ışığı olmadan çevredeki bu gazın tespit edilmesi mümkün olamazdı.

“Gökadaya doğru düşmekte olan gaz boyunca ilerleyen tam yerindeki bir kuasarın orada olmasından dolayı şanslıydık. Yeni nesil olağanüstü büyük teleskoplar bu tür olayları çok farklı yönlerden inceleyerek çok daha bütüncül görüşler sağlayacaktır,“ diye sonlandırıyor yardımcı yazar Crystal Martin (Kaliforniya Santa Barbara Üniversitesi, ABD).

Notlar

[1] Bu gökada 2012 yılında kırmızıya kayma değer ~2 olarak SINFONI’nin Çizgi Salınıcıları SINFONI Mg II Programı (SIMPLE) çerçevesinde tespit edilmişti. Daha arkada bulunan HE 2243-60 adlı kuasar ve gökadanın kırmızıya kayma değeri 2.3285 olup, bunun anlamı bunların Evren daha iki milyar yaşındayken oluşmalarıdır.

[2] Kuasar ışığı gaz bulutları içerisinden geçerken bazı dalgaboyları soğurulmaya uğradı. Bu soğurulma desenlerinin parmak izleri gökbilimcilere gazın hareketi ve kimyasal kompozisyonu hakkında oldukça çok bilgi vermektedir. Arka planda bulunan kuasarın yokluğunda çok daha az miktarda bilgi elde edilebilirdi — gaz bulutları parlamaz ve doğrudan görüntülemelerde görünmezlerdi.

[3] Gökadaların etrafındaki malzemelerle beslendiği SAURON taraması gibi bazı verilerle tespit edilmişti.

[4] SINFONI, Yakın Kırmızı-ötesi Toplam Alan Gözlemleri Tayfçekeri anlamında iken, UVES ise Mor-ötesi ve Görsel Eşel Tayfçekeri’dir. Her ikisi de ESO’nun Çok Büyük Teleskop’una takılmıştır. SINFONI gökada içerisindeki gazın hareketini ortaya çıkarırken, UVES kuasardan gelen ışık üzerinde gökada etrafındaki gazın etkilerini incelemiştir.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma Science dergisinin 5 Temmuz 2013 tarihli sayısında “Signatures of Cool Gas Fueling a Star-Forming Galaxy at Redshift 2.3” başlığı ile yayınlanmak üzere sunulmuştur.

Araştırma ekibinde N. Bouché (CNRS; IRAP, Frans), M. T. Murphy (Swinburne Teknoloji Üniversitesi, Melbourne, Avustralya), G. G. Kacprzak (Swinburne Teknoloji Üniversitesi, Avustralya; Avustralya Araştırma Konseyi Süper Bilim Bursu), C. Péroux (Aix Marseille Üniversitesi, CNRS, Fransa), T. Contini (CNRS; Toulouse Paul Sabatier Üniversitesi, Fransa), C. L. Martin (Kaliforniya Santa Barbara Üniversitesi, ABD), M. Dessauges-Zavadsky (Cenevre Gözlemevi, İsviçre) yer almaktadır.