ALMA’yı kullanan gökbilimciler, 13,2 milyar ışıkyılı uzaklıktaki bir galakside yıldız doğumlarını ve potansiyel ölüm bölgelerini gözlemlediler. Gözlemleri, yeni oluşan yıldızların iyonlaşma sürecini ve süpernova patlamalarından kaynaklanan bir “süper baloncuğu” temsil edebilecek, gözlemlenen en uzak bu tür yapıları işaret eden devasa bir boşluğu ortaya çıkardı.
Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisini kullanan bilim adamları (ALMA), 13,2 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan bir galakside yıldız oluşum bölgelerini ve olası bir yıldız ölüm bölgesini belirlediler. Bu, şimdiye kadar gözlemlenen en uzak yapılara işaret ediyor.
Yıldız Oluşumu ve Yıldız Ölüm Bölgeleri Tespit Edildi
ALMA’yı kullanan yeni gözlemler, 13,2 milyar ışıkyılı uzaklıktaki bir galaksinin bulutsuları içindeki yıldız oluşum bölgelerini ve potansiyel bir yıldız ölüm bölgesini başarıyla saptadı. Bu yapılar, bugüne kadar gözlemlenen türlerinin en uzaklarıdır.
Astronom Yoichi Tamura tarafından yönetilen bir araştırma ekibi. Nagoya Üniversitesi, Eridanus takımyıldızında yer alan ve 13,2 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan MACS0416_Y1 adlı bir galaksinin yüksek çözünürlüklü gözlemlerini yapmaya çalıştı. Bu ekip tarafından yürütülen önceki araştırmalarda, yıldızlararası nebulaların iki temel bileşeni olan hem oksijen hem de toz tarafından yayılan radyo dalgaları tespit edilmişti. Toz ve oksijen dağılımının ayrıntılı analizi, bulutsulardaki yıldızların yaşam ve ölümlerine ilişkin içgörüleri potansiyel olarak ortaya çıkarabilir. Ancak önceki gözlemler, bulutsu yapısını görselleştirmek için gerekli çözünürlükten yoksundu.
(Solda) Toz kırmızıyla, oksijen yeşille ve Hubble Uzay Teleskobu tarafından görüntülenen yıldız ışığı maviyle gösteriliyor. (Kredi: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Tamura ve diğerleri, NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu) (Sağda) ALMA toz emisyonları tek başına gösterilmiştir. Orta bölgede dikey olarak uzatılmış eliptik bir boşluk, olası bir süper-kabarcık görülebilir. Kredi: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Tamura ve diğerleri.
Ayrıntılı Gözlemler ve Bulgular
Bu son çalışmada ekip, ALMA’yı 28 saat boyunca kullandı ve keskin bir şekilde MACS0416_Y1’e odaklandı. Sonuçlar, toz sinyali bölgelerini ve oksijen emisyon bölgelerini girift bir şekilde iç içe geçmiş, ancak birbirinden kaçınan olarak tasvir etti. Bu model, nebula içinde yeni oluşan yıldızların çevredeki gazı iyonlaştırdığı bir süreci akla getiriyor.
Buna ek olarak ekip, tozun baskın olduğu bölgelerde kabaca 1000 ışıkyılı kapsayan devasa bir boşluk keşfetti. Yeni, büyük kütleli ve kısa ömürlü yıldızlar topluca doğduğunda, bunların ardışık süpernova patlamaları nebula içinde çok büyük “süper kabarcıklar” üretebilir. Gözlemlenen boşluk gerçekten de böyle bir süper-kabarcık olabilir.
Eşsiz Gözlem Performansı ve Gelecek Beklentileri
Tsukuba Üniversitesi’nden Takuya Hashimoto, gözlem performansını, Fuji Dağı’nın zirvesinde birbirinden sadece 3 santimetre ayrılan iki ateşböceğinin yaydığı son derece zayıf ışığı yakalamaya ve Tokyo’dan bakıldığında aralarında ayrım yapabilmeye benzetti.
Araştırma ekibinin bulutsuların gaz hareketiyle ilgili ölçümleri, potansiyel olarak büyük kümeler oluşturan birçok yıldızın oluşumuna elverişli bir ortam olduğunu gösteriyor. Ekip lideri Tamura, bu sonuçlara dayalı olarak gelecek vaat eden umutları paylaşıyor. “Gelecekte, bu yıldız kümelerinin kendilerinin yüksek çözünürlüklü gözlemleri, James Webb Uzay Teleskobu ve planlanan Son Derece Büyük Teleskoplar.”
Bu gözlem sonuçları Yoichi Tamura ve ark. az = 8.31 Galaksinin 300 pc Çözünürlüklü Görüntüsü: Çalkantılı İyonize Gaz ve 600 Milyon Yıl Sonra Potansiyel Yıldız Geri Bildirimi Büyük patlama” içinde Astrofizik Dergisi.
Referans: Yoichi Tamura, Tom JLC Bakx, Akio K. Inoue, Takuya Hashimoto, Tsuyoshi Tokuoka, Chihiro Imamura “The 300 pc Resolution Imaging of az = 8.31 Galaxy: Türbülanslı İyonize Gaz ve Büyük Patlamadan 600 Milyon Yıl Sonra Potansiyel Yıldız Geri Bildirimi” , Bunyo Hatsukade, Minju M. Lee, Kana Moriwaki, Takashi Okamoto, Kazuaki Ota, Hideki Umehata, Naoki Yoshida, Erik Zackrisson, Masato Hagimoto, Hiroshi Matsuo, Ikkoh Shimizu, Yuma Sugahara ve Tsutomu T. Takeuchi, 13 Temmuz 2023, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/acd637