Sarmal gökada NGC 3351’in bu görüntüsü, yıldızları ve gazıyla ilgili ayrıntıları ortaya çıkarmak için birkaç gözlemevinden alınan gözlemleri birleştirir. Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi’nden (ALMA) yapılan radyo gözlemleri, macentada yoğun moleküler gaz olduğunu gösteriyor. Çok Büyük Teleskop’un Çok Birimli Spektroskopik Gezgini (MUSE) cihazı, genç büyük yıldızların çevrelerini aydınlattığı yerleri kırmızıyla aydınlatıyor. Hubble Uzay Teleskobu’nun görüntüleri, beyaz renkte toz şeritlerini ve mavi renkte yeni oluşmuş yıldızları vurgulamaktadır. Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan yüksek çözünürlüklü kızılötesi görüntüler, araştırmacıların tozun arkasında yıldızların nerede oluştuğunu belirlemesine ve bu galaksideki yıldız oluşumunun en erken aşamalarını incelemesine yardımcı olacak. Kredi: Bilim: NASA, ESA, ESO-Şili, ALMA, NAOJ, NRAO; görüntü işleme: Joseph DePasquale (STScI)
Spiraller, evrendeki en büyüleyici şekillerden bazılarıdır. Karmaşık deniz kabuklarında, özenle yapılmış örümcek ağlarında ve hatta okyanus dalgalarının kıvrımlarında görünürler. Kozmik ölçekteki sarmallar -galaksilerde görüldüğü gibi- sadece güzellikleri için değil, aynı zamanda içerdikleri çok büyük miktarda bilgi için daha da dikkat çekicidir. Yıldızlar ve yıldız kümeleri nasıl oluşur? Yakın zamana kadar, tam bir yanıt, gaz ve toz tarafından engellenmiş, ulaşılamaz bir yerde yatıyordu. Operasyonların ilk yılında, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, araştırmacıların 19 galaksinin yüksek çözünürlüklü kızılötesi ışık görüntüleriyle yıldız yaşam döngüsünün daha ayrıntılı bir taslağını tamamlamalarına yardımcı olacak.
Teleskop ayrıca şimdiye kadar eksik olan birkaç önemli “bulmaca parçası” da sağlayacak. Ulusal Bilim Vakfı’nın Arizona, Tucson’daki NOIRLab’ında Gemini Gözlemevi baş bilim adamı Janice Lee, “JWST, yıldız yaşam döngüsünün pek çok farklı aşamasına değiniyor – hepsi muazzam bir çözünürlükte” dedi. “Webb, yıldız oluşumunu en erken aşamalarında, gazın yıldızları oluşturmak üzere çöktüğü ve çevredeki tozu ısıttığı anda ortaya çıkaracak.”
Lee’ye Baltimore, Maryland’deki Johns Hopkins Üniversitesi’nden David Thilker, Almanya’daki Heidelberg Üniversitesi’nden Kathryn Kreckel ve PHANGS (Nearby GalaxieS’de Yüksek Açısal Çözünürlükte Fizik) olarak bilinen çok dalga boylu anket programının 40 ek üyesi katılıyor. Görevleri mi? Webb’in yüksek çözünürlüklü kızılötesi görüntüleri ile yalnızca yıldız oluşumunun gizemlerini çözmek için değil, aynı zamanda keşfi hızlandırmak için veri kümelerini tüm astronomi topluluğuyla paylaşmak için.
Yıldız oluşumunun ritimleri
PHANGS, kısmen yenidir, çünkü yıldız oluşumunu baştan sona incelemek için 100’den fazla uluslararası uzmanı bir araya getirmiştir. Dünya’dan yüz yüze görülebilen ve ortalama olarak 50 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan galaksileri hedefliyorlar. Büyük işbirliği, Şili’deki Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi’nden (ALMA) 90 gökadanın mikrodalga ışığı görüntüleriyle başladı. Gökbilimciler, yıldız oluşumu için hammaddeleri incelemek için moleküler gaz haritaları üretmek için bu verileri kullanır. Yine Şili’de bulunan Çok Büyük Teleskop’un Çok Birimli Spektroskopik Gezgini (MUSE) cihazı çevrimiçi olduğunda, özellikle yıldız kümeleri yakındaki gaz ve tozu temizledikten sonra, 19 gökadanın yıldız oluşumunun sonraki aşamalarını incelemek için spektrum olarak bilinen verileri elde ettiler. Uzay tabanlı Hubble Uzay Teleskobu, bireysel yıldızların ve yıldız kümelerinin yüksek çözünürlüklü görüntülerini eklemek için 38 galaksinin görünür ve morötesi ışık gözlemlerini sağladı.
Webb’in dolduracağı eksik unsurlar, büyük ölçüde galaksilerin tozla gizlenmiş alanlarında, yani yıldızların aktif olarak oluşmaya başladığı bölgelerde. Thilker, “Bu yoğun moleküler bulutların kalbinde, daha önce yalnızca dolaylı kanıtımız olan yıldız kümelerini açıkça göreceğiz.” Dedi. “Webb, yeni toplanmış yıldız kümelerini görmemiz ve özelliklerini gelişmeden önce ölçmemiz için bu ‘yıldız fabrikalarının’ içine bakmamız için bize bir yol sunuyor.”
Sarmal gökada NGC 1300’ün bu görüntüsü, yıldız popülasyonlarını ve gazı haritalamak için birden fazla gözlemi birleştirir. Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi (ALMA) tarafından gözlemlenen ve sarı ile gösterilen radyo ışığı, yıldızların oluştuğu hammaddeyi sağlayan soğuk moleküler gaz bulutlarını vurgular. Çok Büyük Teleskop’un Çok Birimli Spektroskopik Gezgini (MUSE) cihazından alınan veriler, genç, büyük kütleli yıldızların çevrelerindeki gaz üzerindeki etkisini yakalayarak kırmızı ve macenta ile temsil edilir. Hubble Uzay Teleskobu tarafından yakalanan görünür ve morötesi ışık, toz şeritlerini altın renginde ve çok genç, sıcak yıldızları mavi renkte vurgular. Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan yüksek çözünürlüklü kızılötesi görüntüler, araştırmacıların tozun arkasında yıldızların nerede oluştuğunu belirlemesine ve bu galaksideki yıldız oluşumunun en erken aşamalarını incelemesine yardımcı olacak. Kredi: Bilim: NASA, ESA, ESO-Şili, ALMA, NAOJ, NRAO; görüntü işleme: Alyssa Pagan (STScI)
Yeni veriler ayrıca ekibin çeşitli gökada örneklerindeki yıldız popülasyonlarının yaşlarını belirlemesine yardımcı olacak ve bu da araştırmacıların daha doğru istatistiksel modeller oluşturmasına yardımcı olacak. Kreckel, “Her zaman küçük ölçeklerin bağlamını galaksilerin büyük resmine koyuyoruz” dedi. “Webb ile her galaksinin yıldızlarının ve yıldız kümelerinin evrimsel sırasını izleyeceğiz.”
Aradıkları bir diğer önemli cevap, yıldızlararası ortamda yıldızları çevreleyen tozdur. Webb, gaz ve tozun hangi alanlarının belirli yıldız oluşum bölgeleriyle ilişkili olduğunu ve hangilerinin serbest yüzen yıldızlararası malzeme olduğunu belirlemelerine yardımcı olacak. Thilker, “Bu, en yakın galaksilerin ötesinde daha önce yapılamıyordu. Dönüştürücü olacak,” diye ekledi.
Ekip ayrıca yıldız oluşum döngüsünün zamanlamasını anlamak için çalışıyor. Lee, “Zaman ölçekleri astronomi ve fizikte kritik öneme sahiptir.” Dedi. “Yıldız oluşumunun her aşaması ne kadar sürer? Bu zaman çizelgeleri farklı galaksi ortamlarında nasıl değişebilir? Yıldız oluşumunun nasıl bozulduğunu anlamak için bu yıldızların kendilerini gaz bulutlarından ne zaman kurtardığını ölçmek istiyoruz.”
Herkes için bilim
Bu Webb gözlemleri, bir Hazine programının parçası olarak alınacaktır; bu, yalnızca halka hemen sunulmakla kalmayıp, aynı zamanda geniş ve kalıcı bilimsel değere sahip olacakları anlamına gelir. Ekip, Webb’in verilerini ALMA, MUSE ve Hubble’dan gelen tamamlayıcı veri kümelerinin her biriyle uyumlu hale getiren veri kümeleri oluşturmak ve yayınlamak için çalışacak ve gelecekteki araştırmacıların her bir galaksiyi ve yıldız popülasyonlarını çeşitli dalga boylarını açıp kapatarak kolayca incelemesine olanak tanıyacak. ve görüntülerin tek tek piksellerine yakınlaştırın. Yıldız oluşum bölgeleri, genç yıldızlar, yıldız kümeleri ve yerel toz özellikleri dahil olmak üzere yıldız oluşum döngüsünün farklı aşamalarının envanterlerini sağlayacaklar.
Bu araştırma, Webb’in, Hubble Uzay Teleskobu’nda zaman ayırmak için kullanılan aynı sistem olan ikili anonim bir inceleme sistemi kullanılarak rekabetçi bir şekilde seçilen Genel Gözlemci (GO) programlarının bir parçası olarak gerçekleştirilecektir.
Gökbilimciler yıldızların ve galaksilerin doğuşuna yeni ışık tuttu
Alıntı: NASA’nın Webb Teleskobu (2022, 20 Ocak) ile galaksilerdeki tüm ışıltıları yakalamak, 23 Ocak 2022’de https://phys.org/news/2022-01-capturing-glitters-galaxies-nasa-webb.html adresinden alınmıştır.
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.