Gökbilimcilerden oluşan bir ekip, erken evrendeki bir galaksi grubunu araştırıyor

Kopenhag’daki Kozmik Şafak Merkezi’ndeki araştırmacıların liderliğindeki uluslararası bir gökbilimci ekibi, Hubble Uzay Teleskobu’nu kullanarak, yaklaşık 11 milyar yıl önce görülen bir galaksiyi araştırdı. Galaksi, tipik gözlemlerin aksine yaydığı ışıkla değil, emdiği ışıkla keşfedildi. Galaksinin kendisi gözlemlerden kaçıyor ancak yakınlarda en az bir yoldaşı var. Bu gökadalar hep birlikte, daha sonra içinde yaşadığımız Yerel Grup’a benzeyecek şekilde evrimleşebilecek olan erken bir grubu oluşturur.

Bir şeyleri gördüğümüzde, onları ya ışık yaydıkları için (güneş ya da el feneri gibi) ya da başka birinin yaydığı ışığı (ay ya da bisiklet gibi) yansıttıkları için görürüz.

Bu genellikle yakın ve uzaktaki galaksileri de bu şekilde buluruz. Galaksiler tam elektromanyetik spektrumda ışık yayar ve farklı teleskoplar farklı ışık türlerini tespit edebilir.

Ancak aslında başka bir yol daha var; galaksinin ışığı soğurma yeteneğine dayanan tamamlayıcı bir yöntem.

Işığı engelleyen galaksiler

Eğer bir galaksi daha uzak, parlak bir ışık kaynağının görüş hattı üzerinde yer alırsa, galaksi arka plandaki kaynağın ışığının bir kısmını emecektir. Bu soğurulmaya galaksinin yıldızları arasında bulunan gaz ve toz parçacıkları neden olur. Ancak parçacıklar tüm dalga boylarında eşit derecede iyi soğurmazlar, ancak belirli dalga boylarındaki ışığı soğurma eğilimindedirler.

Daha sonra arka plandaki “deniz fenerinin” bir spektrumunu (yani her dalga boyunda ne kadar ışık gördüğümüzü gösteren bir gözlemi) alırsak, spektrumda belirgin soğurma “delikleri” görürüz, bu da bir şeyin ışığı engellediğini gösterir.

“Delikleri” gördüğümüz yerdeki dalga boylarına ve tam olarak ne kadar ışığın eksik olduğuna bağlı olarak, ön plandaki galaksinin çeşitli fiziksel özelliklerini çıkarabiliriz.

Parlak arka plan kaynağı prensipte başka bir galaksi veya bazen patlayan bir yıldız olabilir, ancak çoğunlukla bir kuasardır; Çevresini yiyen süper kütleli bir kara deliğe sahip bir galaksinin son derece parlak çekirdeği.

Stadyum projektörünün önünde bir ateş böceği

Soğurulan ışık, bir galaksinin bazı fiziksel özelliklerini ortaya çıkarsa da, her şeyi değil. Eğer bu konuda daha fazla bilgi edinmek istiyorsak gökyüzünde aynı bölgeden yayılan ışığı aramayı deneyebiliriz.

Sorun? Parlak kuasarın tam olarak veya neredeyse tam olarak önüne yerleştirilmiştir. Bu neredeyse bir stadyum projektörünün önünde bir ateş böceğini gözlemlemeye benziyor.

Yine de, Kopenhag’daki Kozmik Şafak Merkezi’nde astronomi profesörü olan Johan Fynbo’nun kendine meydan okumayı sevdiği şey bu.

Fynbo, “Soğurucu galaksileri bulmak için öncelikle özellikle kırmızı olan kuasarları ararız” diye açıklıyor. “Çünkü yıldız tozu mavi ışığı absorbe etme eğiliminde ama kırmızı ışığı emmiyor, eğer ön planda tozlu bir galaksi varsa kuasar kırmızılaşacaktır.”

Bu yaklaşım, Fynbo ve işbirlikçilerinin bu tür birden fazla soğurucuyu tespit etmesine yol açtı. Bir sonraki ve en zor adım, galaksiden yayılan ve soğurulmaya neden olan ışığı dikkatlice aramaktır.

Yerel galaksi grubumuzun bir benzeri mi?

Ekip yakın zamanda, neredeyse 11 milyar yıl önce görülen ve arka plandaki kuasarın oldukça önemli ölçüde kırmızılaşmasına neden olduğu için seçilen belirli bir soğurucudan gelen ışık arayışını üstlendi. Bu soğurucu, diğer birçok soğurucudan çok daha fazla ışık soğurması açısından dikkat çekicidir; oldukça olgun bir galaksi olduğuna, belki de Samanyolu’na benzediğine dair bir işaret. Makale dergide yayınlanmak üzere kabul edildi Astronomi ve Astrofizik ve şu anda şu adreste mevcuttur: arXiv ön baskı sunucusu.

Araştırmaya katılan Kozmik Şafak Merkezi doçenti Lise Christensen, “Kayıp ışıkta bulduğumuz özellikler bize ön plandaki galaksideki toz hakkında bir şeyler söylüyor” diyor. “Aslında toz, Samanyolu’nda ve komşu galaksilerimizden birinde yerel olarak gördüğümüz toza benziyor.”

Ne yazık ki ekip, tüm çabalarına rağmen soğurucunun parlak bir benzerini tespit edemedi. Büyük olasılıkla kuasarın neredeyse tam önünde yer almaktadır. Öte yandan yakınlarda başka bir galaksi keşfettiler; oldukça yıldız oluşturan bir galaksi. Ve daha fazlası orada olabilir.

Galaksiler birbirlerine o kadar yakınlar ki, evrenin genişlemesiyle birbirlerinden ayrılmıyorlar, yerçekimsel olarak bağlılar. Bu, gelecekte Samanyolu, Andromeda ve çok sayıda küçük uydu galaksiden oluşan Yerel Grubumuzdan pek farklı olmayan bir “galaksi grubu” oluşturacakları anlamına geliyor.

Gelecekte La Palma’daki İskandinav Optik Teleskobu ve diğer teleskoplarla alanı yeniden ziyaret etmeyi planlayan Fynbo, “Bu, galaksileri incelemeyi daha da ilginç hale getiriyor” diyor – her ikisi de grubun diğer üyelerini araştırmak amacıyla ve emilime yol açan galaksinin açığa çıkarılmasını umuyoruz.