Araştırmacılar, Keck II ve Subaru teleskoplarını kullanarak kırmızıya kayması 2.3 olan devasa bir gökadayı gözlemleyerek erken Evren’de gökada oluşumu sırasında zenginleştirilmiş gaz geri dönüşümüne dair kanıtlar buldular. Galaksiyi çevreleyen gaz, süpernova gibi yıldız süreçlerinin sonucu olduğuna inanılan helyumdan daha ağır elementler içerir. Gözlemlerin kinematik modellemesi, bu zenginleştirilmiş gaz akışlarının galaksiye spiral çizerek hızlı yıldız oluşumu için ek yakıt sağladığını gösteriyor. Kredi: Astronomi Bölümü, Tsinghua Üniversitesi
Bilim adamları, helyumdan daha ağır elementler içeren zenginleştirilmiş gaz akımlarının galaksiye spiral çizerek hızlı yıldız oluşumu için ek yakıt sağladığını keşfederek kırmızıya kayması 2.3 olan devasa bir galaksiyi gözlemlediler. Bu, erken Evren’de galaksi oluşumu sırasında zenginleştirilmiş gaz geri dönüşümü teorisini destekler.
Araştırmacıların bildirdiğine göre, helyumdan daha ağır elementlerle zenginleştirilmiş galaksiler arası gaz akışları, kırmızıya kayma 2.3’te gözlemlenen büyük bir galaksiyi çevreliyor ve sarmal yapıyor. Bulgular, erken Evren’de galaksi oluşumu sırasında zenginleştirilmiş gaz geri dönüşümüne dair kanıt sağlıyor.
Galaksiler, daha sonra yıldızlara dönüşen galaksiler arası ortamdan (CGM) ve galaksiler arası ortamdan (IGM) gaz birikmesiyle oluşur. Simülasyonlar ve gözlemler, soğuk akıntı birikiminin – helyumdan daha ağır neredeyse hiç element içermeyen bozulmamış galaksiler arası gazın birikmesi – erken Evren’deki galaksilerin yıldız oluşum hızı için yakıt sağladığını göstermiştir.
Bununla birlikte, bu erken galaksilerdeki süpernovalar gibi yıldız süreçleri, galaksideki gazı, karbon da dahil olmak üzere helyumdan daha ağır elementlerle zenginleştirir. İlgili süreçler, bu malzemenin bir kısmını IGM’ye geri atabilir.
11 milyar yıl önce devasa bir galaksinin etrafında dönen gazın doğrudan görüntülenmesi. Kredi: Astronomi Bölümü, Tsinghua Üniversitesi
Teori, zenginleştirilmiş gazın daha sonra geri dönüştürülebileceğini, galaksilere geri dönebileceğini ve hızlı yıldız oluşumunu daha uzun süre sürdürmek için ek yakıt sağlayabileceğini tahmin ediyor. Bununla birlikte, yüksek kırmızıya kaymalı galaksileri besleyen zenginleştirilmiş gaz gözlemleri sınırlıdır.
Shiwu Zhang, Zheng Cai ve meslektaşları, kırmızıya kayması 2.3 olan büyük bir galaksiyi çevreleyen gazı gözlemlemek için Keck II ve Subaru teleskoplarını kullanıyor. Helyum ve hidrojene ek olarak, bu bölgenin spektrumları, galaksiyi çevreleyen CGM gazının helyumdan daha ağır elementlerle zenginleştiğini gösteren iyonize karbon emisyon çizgilerini ortaya koyuyor. Gözlemlerin kinematik modellemesi, zenginleştirilmiş gaz akışlarının büyük kütleli galaksiye doğru spiral çizdiğini gösteriyor.
Bulgulara dayanarak, Zhang, Cai et al. gözlemlenen içeri akan zenginleştirilmiş gazın daha önceki bir yıldız oluşumu döneminden geri dönüştürüldüğünü öne sürüyor ve galaksinin gözlemlenen yıldız oluşum oranını sürdürebileceğini hesaplıyor.
Referans: “11 milyar yıl önce büyük bir galaksinin etrafında gözlemlenen ilham verici zenginleştirilmiş gaz akışları” 4 Mayıs 2023, Bilim.
DOI: 10.1126/science.abj9192