Bilim adamları, Küçük ve Büyük Macellan Bulutlarını çevreleyen yaygın bir sıcak, aşırı yüklü gaz halesi olan Macellan Corona’sını tespit etmek ve haritalamak için kuasarlardan gelen ultraviyole ışığın spektroskopik gözlemlerini kullandılar. Mor renkle gösterilen korona, Macellan Bulutlarını oluşturan ana yıldız, gaz ve toz kütlesinden 100.000 ışıkyılından fazla uzanır ve Samanyolu’nu çevreleyen daha sıcak ve daha kapsamlı korona ile karışır. Kredi: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)
Araştırmacılar, daha önce sadece teoride bilinen, sıcak, iyonize gazın koruyucu bir halesi olan zor Macellan Corona’nın varlığını doğruladılar.
Milyarlarca yıldır, SamanyoluEn büyük kozmik yoldaşları – Büyük ve Küçük Macellan Bulutları – uzayda çalkantılı bir yolculukta, kendi galaksimizin yerçekimi tarafından parçalanırken birbirlerinin yörüngesinde dönüyorlar.
Son teorik tahminler, bu cüce uydu gökadaların, Samanyolu’nun temel yıldız oluşturan gazlarını ortadan kaldırmasını önleyen yaygın bir kalkan tarafından korunması gerektiğini göstermektedir. Sıcaklığı yarım milyon derece olan aşırı yüklü gazdan oluşan bu Macellan Koronası, Macellan Bulutları çevresinde bir tür kozmik çarpışma bölgesi görevi görerek çarpışmalar sırasında diski ve yıldızları nispeten zarar görmeden tutar. Simülasyonlar Macellan Corona’nın var olması gerektiğini gösterse de, gözlemsel kanıtlar zor kaldı.
Eşsiz ultraviyole vizyonunun bir kombinasyonunu kullanarak Hubble uzay teleskobu ve Uzak Ultraviyole Spektroskopik Gezgini, uzaktaki kuasarların araştırma gücüyle birlikte, gökbilimciler sonunda Macellan Corona’sını tespit edip haritasını çıkarmaya başladılar. Büyük Macellan Bulutu’ndan 100.000 ışıkyılından fazla uzanan ve güney gökyüzünün çoğunu kaplayan bu yaygın sıcak gaz halesinin keşfi, tahmini doğruluyor. Ayrıca, gelecekteki yıldız oluşumu için gereken yakıtı kaybetmeden küçük galaksilerin daha büyük galaksilerle nasıl etkileşime girebileceğine dair anlayışımızı da aydınlatıyor.
Dünya’dan yaklaşık 200.000 ışıkyılı uzaklıkta, Samanyolu’nun bir uydu galaksisi olan Büyük Macellan Bulutu, galaksimizin etrafında uzun ve yavaş bir dansla uzayda yüzer. Samanyolu’nun yerçekimi komşusunun gaz bulutlarını nazikçe çekerken, yeni yıldızlar oluşturmak için çöküyorlar. Bunlar da, NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınan bu görüntüde görülebilen bir renk kaleydoskopunda gaz bulutlarını aydınlatıyor. Kredi: NASA, ESA, Teşekkür: Josh Lake
Milyarlarca yıldır, Samanyolu’nun en büyük uydu gökadaları olan Büyük ve Küçük Macellan Bulutları tehlikeli bir yolculuk izledi. Kendi galaksimize doğru çekilirken birbirlerinin yörüngesinde dönerek çözülmeye başladılar ve arkalarında gazlı enkaz izleri bıraktılar. Yine de bu cüce gökadalar, devam eden güçlü yıldız oluşumuyla bozulmadan kalır ve gökbilimcileri şaşkına çevirir.
Colorado Koleji’nde yardımcı doçent olan Dhanesh Krishnarao, “Birçok insan bu malzeme akışlarının nasıl orada olabileceğini açıklamakta zorlanıyordu” dedi. “Bu gaz bu galaksilerden çıkarıldıysa, hala nasıl yıldız oluşturuyorlar?”
Krishnarao liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi, sonunda elde edilen verilerin yardımıyla cevabı buldu. NASAHubble Uzay Teleskobu ve Uzak Ultraviyole Spektroskopik Gezgini (FUSE) adlı emekli bir uydu, Macellan sisteminin bir korona, sıcak aşırı yüklü gazdan koruyucu bir kalkanla çevrili olduğunu keşfettiler. Bu, iki galaksiyi koza haline getirerek, gaz kaynaklarının Samanyolu tarafından sifonla alınmasını önler ve böylece yeni yıldızlar oluşturmaya devam etmelerine izin verir.
28 Eylül’de dergide yeni yayınlanan bu keşif, Doğa, galaksi evriminin yeni bir yönünü ele alıyor. Maryland, Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden yardımcı araştırmacı Andrew Fox, “Galaksiler kendilerini diğer galaksilere karşı savunma kalkanı görevi gören gazlı kozalarla kaplıyor” dedi.
Birkaç yıl önce, gökbilimciler koronanın varlığını tahmin ettiler. “Samanyolu’na düşen Macellan Bulutlarının simülasyonlarına bir korona dahil edersek, çıkarılan gazın kütlesini ilk kez açıklayabileceğimizi keşfettik” diye açıklıyor Elena D’Onghia, University of University’de yardımcı araştırmacı. Wisconsin-Madison. “Büyük Macellan Bulutu’nun bir koronaya sahip olacak kadar büyük olması gerektiğini biliyorduk.”
Bununla birlikte, güney gökyüzünün büyük bir bölümünü kaplarken ve Macellan bulutlarından 100.000 ışıkyılından fazla uzanırken, korona fiilen görünmezdir. Aslında, onu haritalamak 30 yıllık bir araştırmayı gerektiriyordu. arşivlenmiş veriler Uygun ölçümler için.
Bilim adamları, bir galaksinin koronasının, milyarlarca yıl önce galaksiyi oluşturmak için çöken ilkel gaz bulutunun bir kalıntısı olduğunu düşünüyor. Koronalar daha uzak cüce gökadaların çevresinde görülmüş olsa da, gökbilimciler daha önce hiç bu kadar ayrıntılı bir şekilde araştırmayı başaramamışlardı.
“Bilgisayar simülasyonlarından, nasıl görünmeleri gerektiği, milyarlarca yıl boyunca nasıl etkileşime girmeleri gerektiği konusunda pek çok tahmin var, ancak gözlemsel olarak, çoğunu gerçekten test edemiyoruz çünkü cüce gökadaları tespit etmek genellikle çok zor” dedi. Krishnarao. Hemen yanı başımızda oldukları için Macellan Bulutları, cüce gökadaların nasıl etkileşime girdiğini ve geliştiğini incelemek için harika bir fırsat sunuyor.
Macellan Corona’nın doğrudan kanıtını arayan araştırma ekibi, onun milyarlarca ışıkyılı arkasında bulunan kuasarların ultraviyole gözlemleri için Hubble ve FUSE arşivlerini eledi. Kuasarlar, devasa aktif kara delikler içeren son derece parlak gökada çekirdekleridir. Bilim adamları, koronanın kendi başına görülemeyecek kadar loş olmasına rağmen, arka plandaki kuasarlardan farklı parlak ışık desenlerini gizleyen ve emen bir tür sis olarak görünür olması gerektiğini düşündüler. Geçmişte, Andromeda galaksisini çevreleyen koronayı haritalamak için kuasarların Hubble gözlemleri kullanıldı.
İle kalıpları analiz etmek 28 kuasardan gelen ultraviyole ışığında araştırmacılar, Büyük Macellan Bulutu’nu çevreleyen malzemeyi tespit edip karakterize edebildiler ve koronanın var olduğunu doğruladılar. Tahmin edildiği gibi, kuasar spektrumları, sıcak havanın halesini oluşturan karbon, oksijen ve silikonun belirgin imzalarıyla damgalanmıştır. plazma galaksiyi çevreleyen.
Koronayı tespit etmek için son derece ayrıntılı ultraviyole spektrumları gerekiyordu. Krishnarao, “Hubble ve FUSE’nin çözümü bu çalışma için çok önemliydi” dedi. “Korona gazı çok dağınık, neredeyse orada bile değil.” Ek olarak, Macellan Bulutlarından çekilen akıntılar ve Samanyolu’ndan kaynaklanan malzemeler de dahil olmak üzere diğer gazlarla karıştırılır.
Araştırma ekibi, sonuçların haritasını çıkararak, Büyük Macellan Bulutu’nun merkezinden uzaklaştıkça gaz miktarının azaldığını da keşfetti. Krishnarao, “Bu koronanın gerçekten orada olduğunun mükemmel bir anlatım imzası” dedi. “Gerçekten galaksiyi koza haline getiriyor ve koruyor.”
Böyle ince bir gaz örtüsü bir galaksiyi yıkımdan nasıl koruyabilir?
Krishnarao, “Galaksiye girmeye çalışan herhangi bir şeyin önce bu malzemeden geçmesi gerekir, böylece bu etkinin bir kısmını emebilir” dedi. “Ayrıca korona, çıkarılabilen ilk malzemedir. Koronadan biraz vazgeçerken, galaksinin içinde bulunan ve yeni yıldızlar oluşturabilen gazı koruyorsunuz.”
Kaynak: “Observations of a Macellanic Corona”, Dhanesh Krishnarao, Andrew J. Fox, Elena D’Onghia, Bart P. Wakker, Frances H. Cashman, J. Christopher Howk, Scott Lucchini, David M. French ve Nicolas Lehner, 28 Eylül 2022, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-022-05090-5
Hubble Uzay Teleskobu, NASA ve ESA (Avrupa Uzay Ajansı) arasındaki uluslararası işbirliği projesidir. NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi teleskopu yönetiyor. Baltimore, Maryland’deki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü (STScI), Hubble bilim operasyonlarını yürütüyor. STScI, Washington DC’deki Astronomi Araştırma Üniversiteleri Birliği tarafından NASA için işletilmektedir.
bu Uzak Ultraviyole Spektroskopik Gezgini (FUSE), NASA, CSA (Kanada Uzay Ajansı) ve CNES (Fransız Uzay Ajansı) arasındaki uluslararası işbirliği projesiydi ve 1999 ile 2007 yılları arasında faaliyetteydi.