NGC 4303 gökadasının karşıdan görünümü, kollarının aktif yıldız oluşumuyla dolu olduğunu ortaya koyuyor

Galaksiler evrendeki birçok rolü doldurur. Bunlardan en bariz olanı yıldız oluşum fabrikalarıdır. Bu aktivite olmadan, kozmos çok farklı bir yer olurdu. Avrupa Güney Gözlemevi ve Atacama Büyük Milimetre Dizisi kısa süre önce NGC 4303 gökadasına odaklandı. Amaçları, gökadanın yıldız oluşum aktivitesinin çok dalga boyunda bir görüntüsünü almaktı.

Amaç, gökbilimcilerin galaktik ortamlarda yıldızların nasıl oluştuğunu anlamalarına yardımcı olmaktı. Ortaya çıkan görüntü, sarmal kollardan geçen moleküler gaz bulutlarının altın rengi bir ışıltısını ve halihazırda oluşmuş yıldızların varlığını gösteriyor.

NGC 4303, Başak Gökada Kümesi’nde 50 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan güzel bir sarmal gökadadır. Gökbilimciler onu zayıf çizgili bir sarmal olarak değerlendiriyor. Ayrıca sarmal kollarının içinde bir halka yapısı olabilir gibi görünüyor. Kollar, yıldız oluşumuyla ışıldıyor ve onu yıldız patlaması bir galaksi yapıyor. Orada da muhtemelen süper kütleli bir kara delik saklayan aktif bir çekirdek var.

Bu gökada geç tip sarmal olarak sınıflandırılır. Bu, geçmişte gazı daha yavaş yıldızlara dönüştürdüğü ve bugün hala çok şey kaldığı anlamına geliyor. Elbette, bu ve diğer araştırmalara göre, nötr hidrojen açısından çok zengin görünüyor. Yıldızların yapı taşı budur.

Galaksinin kalbinde devasa bir yıldız koleksiyonu var. Buna ek olarak, daha eski yıldız kümelerini de barındırır. Bunların hepsi, eski geçmişte yıldız oluşturma faaliyetini gösterir. Ayrıca tüm galakside daha yeni yıldız doğum aktivitesi olduğuna dair çok sayıda kanıt var. Parlak bulutsular, yeni doğan yıldızların oluştuğu (veya doğmak üzere olduğu) yerleri vurgular. Peki, konu yıldız yapmaya geldiğinde bu “geç tip” galaksi neden bu kadar aktif?

NGC 4303’ü çalışıyor

Bunu cevaplamak, galaksiye birden fazla ışık dalga boyunda bakmayı gerektirir. Gökbilimciler, galaksideki mevcut yıldızları incelemek için Çok Büyük Teleskoptaki Çok Birimli Spektroskopik Kaşif (MUSE) cihazını kullandılar. Tek bir gözlemde galaksiyi görüntüleyebilir. Aynı zamanda çeşitli bölgelerden gelen ışığın şiddetini ölçer. Bunu yaparken, galaksiye ve bileşenlerine büyüleyici bir “3B” bakış sağlar.

Atacama Büyük Milimetre Dizisi, milimetre dalgaları (radyo dalgalarına yakın) kullanarak farklı bir görüntü sağladı. Özellikle galaksideki hidrojen bulutlarını gözlemler. Fikir, yıldız oluşumu için mevcut olan gaz miktarını halihazırda oluşmuş yıldız popülasyonlarıyla karşılaştırmaktır. Gökbilimciler, iki farklı enstrüman kullanarak yıldız doğumunu neyin tetiklediği konusunda daha iyi bir fikir edinirler. Ortak çalışmalar, süreçleri ve süreci zenginleştiren olayları da ortaya koyuyor.

Ayrıca, farklı bölgelerde yıldız oluşumunu neyin engellediğini de anlayabilirler. Örneğin, süper kütleli yıldızların yaratılması mevcut gazı yutabilir. Bu, daha küçük yıldızlar oluşturmak için çok az şey bırakır. Diğer yerlerde, süpernova patlamalarında süper kütleli yıldızların ölümü şok dalgaları yayar. Bunlar, yakındaki moleküler bulutlarda yıldız doğum sürecini tetikleyebilir. NGC 4303 için gökbilimciler, yıldız oluşum aktivitesinin geçmişini (ve geleceğini) anlamak için bu ve diğer gözlemlerden elde edilen verileri kullanacaklar.

Galaktik yıldız oluşumunun çoklu dalga boyu çalışmaları: Büyük resim

NGC 4303’ün bu çalışması, Yakın Galaksilerde Yüksek Açısal Çözünürlükte Fizik (PHANGS) projesi adı verilen daha büyük bir çalışmanın parçasıdır. Komşu galaksilerin ayrıntılı gözlemlerini yapmak için yer tabanlı teleskopların yanı sıra uzay tabanlı gözlemevlerini kullanır. Buradaki fikir, bir galaksinin yapısının tüm yönlerine, mümkün olduğu kadar çok dalga boyunda, çok sayıda farklı yaklaşım kullanarak bakmaktır. Proje özellikle gaz ve yıldız oluşumunun fiziğini ve etkileşimlerini galaksi yapısı ve evrimi zemininde incelemek istiyor.

PHANGS’a, farklı dalga boylarında galaksi evrimi ve yıldız doğumu üzerine benzer çalışmalar yapan bir dizi başka proje katıldı. Bunlar, bulutların ve yıldız oluşum bölgelerinin yaşam döngüsüne bakan Yeni Oluşan Galaksilerde Çok Ölçekli Yıldız Oluşumu projesi MUSTANG’ı içerir. Bu programdan elde edilen veriler, galaksi oluşumu simülasyonlarında önemlidir.

Nihayetinde, NGC 4303 ve diğerleri gibi gökadalar üzerine yapılan çalışmalar, gökadaların ve yıldızlarının nasıl oluşup geliştiğine dair ayrıntılı bir anlayış sağlayacaktır. NGC 4303 durumunda, hem geçmiş hem de gelecekteki yıldız oluşumunun boyutu oldukça etkileyici görünüyor. Nötr gaz bulutlarının sarmal kolları ve çekirdeği boyunca neredeyse tekdüze dağılımı, bu gökada için çok parlak bir gelecek öngörüyor.