Emekli teleskoplardan alınan verileri kullanan yeni görüntüler, komşu galaksilerdeki gizli özellikleri ortaya koyuyor

ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve NASA misyonlarından alınan verileri kullanan yeni görüntüler, kendi Samanyolumuza en yakın dört gökadadaki yıldızlar arasındaki boşluğu dolduran gaz ve tozu gözler önüne seriyor. Çarpıcı olmanın ötesinde, anlık görüntüler aynı zamanda bir gökada içinde toz bulutlarının yoğunluğunun ne kadar dramatik bir şekilde değişebileceğine dair fikir veren bilimsel bir hazinedir.

Dumana benzer bir kıvamda olan toz, ölen yıldızların oluşturduğu tozdur ve yeni yıldızları oluşturan maddelerden biridir. Uzay teleskopları tarafından gözlemlenen toz bulutları, sürekli olarak patlayan yıldızlar, yıldız rüzgarları ve yerçekimi etkileri ile şekillenir ve kalıplanır. Evrendeki tüm yıldız ışığının neredeyse yarısı toz tarafından emilir. Dünya gibi gezegenleri oluşturmak için gerekli olan ağır kimyasal elementlerin çoğu, yıldızlararası uzayda toz taneciklerinde kilitli. Dolayısıyla tozu anlamak, evrenimizi anlamanın önemli bir parçasıdır.

Yeni gözlemler, 2009’dan 2013’e kadar faaliyet gösteren ESA’nın Herschel Uzay Gözlemevi’nin çalışmaları sayesinde mümkün oldu. NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı, uzay aracındaki iki cihazın önemli parçalarına katkıda bulundu. Herschel’in süper soğuk cihazları, insan gözünün algılayabileceğinden daha uzun bir dalga boyu aralığı olan uzak kızılötesi ışık olarak yayılan tozun termal parıltısını tespit edebildi.

Herschel’in yıldızlararası toz görüntüleri, bu bulutlardaki ince ayrıntıların yüksek çözünürlüklü görüntülerini sağlayarak karmaşık altyapıları ortaya çıkarıyor. Ancak uzay teleskobunun tasarlanma şekli, özellikle gaz ve tozun seyrekleştiği ve dolayısıyla sönük hale geldiği galaksilerin dış bölgelerinde, daha fazla yayılmış ve dağınık bulutlardan gelen ışığı tespit edemediği anlamına geliyordu.

Yakındaki bazı galaksiler için bu, Herschel’in tozdan yayılan tüm ışığın %30’unu kaçırdığı anlamına geliyordu. Böylesine önemli bir boşlukla, gökbilimciler, bu ortamlarda toz ve gazın nasıl davrandığını anlamak için Herschel verilerini kullanmakta zorlandılar. Herschel toz haritalarını doldurmak için, yeni görüntüler diğer üç görevden gelen verileri birleştiriyor: ESA’nın emekliye ayrılmış Planck gözlemevi ile iki emekli NASA görevi, Kızılötesi Astronomik Uydu (IRAS) ve Kozmik Arka Plan Gezgini (COBE).

Görüntüler, M31 olarak da bilinen Andromeda galaksisini gösteriyor; Triangulum galaksisi veya M33; ve Büyük ve Küçük Macellan Bulutları—Samanyolu yörüngesinde dönen, Andromeda ve Triangulum gökadalarının sarmal yapısına sahip olmayan cüce gökadalar. Dördü de Dünya’dan 3 milyon ışıkyılı uzaklıkta.

Görüntülerde kırmızı, evrendeki en yaygın element olan hidrojen gazını gösterir. Büyük Macellan Bulutu’nun görüntüsü, yaklaşık 100 milyon yıl önce Küçük Macellan Bulutu ile çarpıştığında oluşmuş olması muhtemel olan, gökadanın sol alt kısmından çıkan kırmızı bir kuyruğu göstermektedir. Boş uzay baloncukları, yıldızların yakın zamanda oluştuğu bölgeleri gösterir, çünkü yeni doğan yıldızlardan gelen yoğun rüzgarlar çevredeki toz ve gazı uçurur. Bu kabarcıkların kenarlarındaki yeşil ışık, bu rüzgarların bir sonucu olarak biriken soğuk tozun varlığını gösterir. Maviyle gösterilen daha sıcak toz, yıldızların nerede oluştuğunu veya diğer süreçlerin tozu ısıttığını gösterir.

Doğadaki karbon, oksijen ve demir de dahil olmak üzere birçok ağır element toz taneciklerine yapışabilir ve farklı elementlerin varlığı tozun yıldız ışığını emme şeklini değiştirir. Bu da astronomların yıldız oluşumu gibi olaylara bakış açısını etkiler.

En yoğun toz bulutlarında, neredeyse tüm ağır elementler toz taneciklerinde kilitlenebilir ve bu da toz-gaz oranını artırır. Ancak daha az yoğun bölgelerde, yeni doğan yıldızlardan gelen yıkıcı radyasyon veya patlayan yıldızlardan gelen şok dalgaları, toz tanelerini parçalayacak ve bu kilitli ağır elementlerin bir kısmını gaza geri döndürerek oranı bir kez daha değiştirecektir. Yıldızlararası uzay ve yıldız oluşumunu inceleyen bilim adamları, devam eden bu döngüyü daha iyi anlamak istiyorlar. Herschel görüntüleri, toz-gaz oranının, tek bir galakside, önceden tahmin edilenden çok daha fazla, 20 kata kadar değişebileceğini gösteriyor.

Maryland’deki Uzay Bilimi Teleskop Enstitüsü’nden astronom Christopher Clark, yeni görüntülerin yaratılmasına öncülük eden, “Bu geliştirilmiş Herschel görüntüleri bize bu galaksilerdeki toz ‘ekosistemlerinin’ çok dinamik olduğunu gösteriyor” dedi.