Bu görüntü, ESA’nın Gaia uydusu tarafından ölçülen Samanyolu’nun yandan görünümünün bir bölümünü göstermektedir. Karanlık bant, gömülü yıldızlardan gelen ışığı azaltan gaz ve tozdan oluşur. Samanyolu’nun Galaktik Merkezi, görüntünün sağ tarafında, karanlık bölgenin altında parlak bir şekilde parlıyor. Ortanın solundaki kutu, “Maggie” filamentinin yerini işaretler. Atomik hidrojenin dağılımını gösterir. Renkler gazın farklı hızlarını gösterir. Kredi: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO & T. Müller/J. Syed/MPIA
Yeni Yıldızlar İçin Hammaddeden Yapılmış Devasa Bir Yol
Gökbilimciler, yıldız oluşturan bulutların olası bir habercisi olan büyük bir atomik hidrojen filamenti keşfederler.
Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden (MPIA) araştırmacılar tarafından yönetilen bir grup gökbilimci, dünyanın bilinen en uzun yapılarından birini belirledi. Samanyolu. Yaklaşık 3900 ışıkyılı uzanır ve neredeyse tamamen atomik hidrojen gazından oluşur. “Maggie” adı verilen bu iplik, yıldızların madde döngüsündeki bir bağlantıyı temsil edebilir. Ölçümlerin analizi, bu şeritteki atomik gazın moleküler hidrojen oluşturmak için lokal olarak birleştiğini göstermektedir. Büyük bulutlarda sıkıştırıldığında, bu, sonunda yıldızların oluştuğu malzemedir.
Bu animasyon, kırmızı bir çizgiyle işaretlenmiş “Maggie’nin” konumuyla Samanyolu’nun üstten şematik bir görünümüyle başlar. Ardından Samanyolu’nun yandan görünümüne döner ve filamente doğru hareket eder. Son olarak, farklı renklerle temsil edilen ölçülen hızlarla atomik hidrojenin dağılımını görüyoruz.
Hidrojen, Evrendeki en yaygın maddedir ve yıldızların oluşumundaki ana bileşendir. Ne yazık ki, tek tek hidrojen gazı bulutlarını tespit etmek, yıldız oluşumunun erken evrelerine yönelik araştırmaları zorlaştıran zorlu bir görevdir. Heidelberg’deki Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden (MPIA) gökbilimciler tarafından yönetilen uluslararası bir araştırma grubu tarafından atomik hidrojen gazının şaşırtıcı derecede uzun bir yapısının, bir filamanının yakın zamanda keşfinin daha da heyecan verici olmasının nedeni budur.
MPIA’da doktora öğrencisi ve bugün Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlanan makalenin ilk yazarı Jonas Syed, “Bu filamanın konumu bu başarıya katkıda bulundu” diyor. “Oraya nasıl geldiğini henüz tam olarak bilmiyoruz. Ancak filament, Samanyolu düzleminin yaklaşık 1600 ışıkyılı altına uzanıyor.” Sonuç olarak, 21 santimetre dalga boyunda olan hidrojenden gelen radyasyon, arka planda net bir şekilde öne çıkarak filamenti görünür kılar.
Bu sahte renkli görüntü, 21 cm’lik bir dalga boyunda ölçülen atomik hidrojenin dağılımını göstermektedir. Kırmızı kesikli çizgi “Maggie” filamentini izler. Kredi bilgileri: J. Syed/MPIA
Henrik Beuther, “Gözlemler ayrıca hidrojen gazının hızını belirlememize de izin verdi” diye açıklıyor. Çalışmanın ortak yazarlarından biridir ve MPIA’da verilerin dayandığı THOR (Samanyolu’nun HI/OH/Rekombinasyon hattı araştırması) gözlem programına başkanlık etmektedir. “Bu, filament boyunca hızların neredeyse hiç farklı olmadığını göstermemize izin verdi.” Bu nedenle, araştırmacılar, bunun gerçekten tutarlı bir yapı olduğu sonucuna varıyorlar.
Ortalama hızı, esas olarak Samanyolu diskinin dönüşü ile belirlenir. Sümeyye Suri, “Bu bilgi ve verileri analiz etmek için yeni bir yöntemle filamentin boyutunu ve mesafesini belirlemeyi başardık” diyor. O, şu anda Viyana Üniversitesi’nde çalışan başka bir ortak yazar ve eski MPIA astronomudur. “Yaklaşık 3900 ışıkyılı uzunluğunda ve 130 ışıkyılı genişliğinde.” Yaklaşık 55.000 ışıkyılı uzaklıkta, Samanyolu’nun uzak tarafındadır. Buna karşılık, bilinen en büyük moleküler gaz bulutları tipik olarak “sadece” yaklaşık 800 ışıkyılı boyunca uzanır.
Bu görüntü, Samanyolu’na genel bakış ile şekildeki kutuya karşılık gelmektedir. Atomik hidrojenin dağılımına ek olarak, renkler, THOR araştırmasının gözlemleriyle ölçüldüğü gibi, gazın farklı hız aralıklarını gösterir. “Maggie” filamenti alt alanda görülebilir. Kredi bilgileri: T. Müller/J. Syed/MPIA
Hidrojen, Evrende çeşitli hallerde bulunur. Gökbilimciler onu iki atomun bir araya geldiği atomlar ve moleküller şeklinde bulurlar. Yalnızca moleküler gaz, yeni yıldızların nihayet ortaya çıktığı soğuk bölgeler oluşturan nispeten kompakt bulutlara yoğunlaşır. Ancak atomik hidrojenden moleküler hidrojene geçişin tam olarak nasıl gerçekleştiği hala büyük ölçüde bilinmemektedir. Bu, bu olağanüstü uzun filamenti inceleme fırsatını daha da heyecanlı kılıyor.
Yardımcı yazar Juan D. Soler, bir yıl önce bu nesneye ilişkin ilk ipucunu zaten buldu. Filamenti, memleketi Kolombiya’daki Río Magdalena adlı en uzun nehirden sonra “Maggie” olarak adlandırdı. “Maggie, verilerin daha önceki değerlendirmelerinde zaten tanınabilirdi. Ancak yalnızca mevcut çalışma, bunun tutarlı bir yapı olduğunu şüphesiz kanıtlıyor,” diye açıklıyor MPIA’dan Roma’daki Istituto Nazionale di Astrofisica’ya (INAF) kısa süre önce taşınan Soler.
Ekip daha yakından incelendiğinde, gazın filaman boyunca bazı noktalarda birleştiğini fark etti. Hidrojen gazının bu yerlerde biriktiği ve büyük bulutlar halinde yoğunlaştığı sonucuna varıyorlar. Araştırmacılar ayrıca, atomik gazın yavaş yavaş moleküler bir forma dönüştüğü ortamlar olduğundan şüpheleniyorlar.
- Daha önce yayınlanmış verilerde, Maggie’nin yaklaşık %8’lik bir kütle fraksiyonunda moleküler hidrojen içerdiğine dair kanıt buldular. Samanyolu’nda yeni yıldızlar için acil hammaddenin üretildiği bir bölgeye bakıyor olabiliriz. Bu nedenle, uzak gelecekte burada yeni yıldızlar oluşabilir. Syed, “Ancak, birçok soru cevapsız kalıyor” diyor. Moleküler gazın fraksiyonu hakkında bize daha fazla ipucu vereceğini umduğumuz ek veriler zaten analiz edilmeyi bekliyor.”
Referans: J. Syed, JD Soler, H. Beuther, Y. Wang, S. Suri, JD Henshaw, M. Riener, S. Bialy, S. Rezaei Kh., JM Stil, PF Goldsmith, MR Rugel, SCO Glover, RS Klessen, J. Kerp, JS Urquhart, J. Ott, N. Roy, N. Schneider, RJ Smith, SN Longmore ve H. Linz, 20 Aralık 2021, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.1051/0004-6361/202141265
Ekip Jonas Syed’den (Max Planck Astronomi Enstitüsü, Heidelberg, Almanya) oluşmaktadır. [MPIA]), Juan D. Soler (MPIA; Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Istituto Nazionale di Astrofisica, Roma, İtalya), Henrik Beuther (MPIA), Yuan Wang (MPIA), Sümeyye Suri (MPIA; Astrofizik Enstitüsü, Viyana Üniversitesi, Avusturya), Jonathan D. Henshaw (MPIA), Manuel Riener (MPIA), Shmuel Bialy (Harvard Smithsonian Center, Cambridge, ABD), Sara Rezaei Khoshbakht (MPIA; Chalmers tekniska högskola, Göteborg, İsveç), Jeroen M. Stil (Departman) Fizik ve Astronomi Bölümü, Calgary Üniversitesi, Kanada), Paul F. Goldsmith (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, ABD), Michael R. Rugel (Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü, Bonn, Almanya), Simon CO Glover (Astronomi Merkezi, Teorik Astrofizik Enstitüsü, Heidelberg Üniversitesi, Almanya [ZAH/ITA]), Ralf S. Klessen (ZAH/ITA; Disiplinlerarası Bilimsel Hesaplama Merkezi, Heidelberg Üniversitesi, Almanya), Jürgen Kerp (Argelander Astronomi Enstitüsü, Bonn Üniversitesi, Almanya), James S. Urquhart (Astrofizik ve Gezegen Bilimi Merkezi , Kent Üniversitesi, Birleşik Krallık), Jürgen Ott (Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi, Socorro, ABD), Nirupam Roy (Department of Physics, Indian Institute of Science, Begaluru, Hindistan), Nicola Schneider (I. Phyikalisches Institut, University of Cologne, Almanya), Rowan J. Smith (Jodrell Bank Astrofizik Merkezi, Manchester Üniversitesi, Birleşik Krallık), Steven N. Longmore (Astrofizik Araştırma Enstitüsü, Liverpool John Moores Üniversitesi, Liverpool, Birleşik Krallık), Hendrik Linz (MPIA)