Michigan Üniversitesi gökbilimcisi Sally Oey, tipik bir cüce düzensiz gökada olan ev sahibi gökada NGC 2366’da yıldız oluşturan bir bölgeyi inceledi. Katkıda bulunanlar: Observatorio de Calar Alto, J. van Eymeren (AIRUB, ATNF) ve Á.R. López-Sánchez
Sayısız yıldızla dolu uçsuz bucaksız galaksilere bakarsanız, bunların parlak gaz topları üreten yıldız fabrikaları olduğunu varsaymak kolaydır. Bununla birlikte, daha az gelişmiş cüce galaksiler cüce galaksiler, daha yüksek yıldız oluşum oranlarına sahip daha büyük yıldız fabrikası bölgelerine sahiptir.
Michigan Üniversitesi’nden araştırmacıların son bulguları bu olguya ışık tutuyor: Cüce galaksiler, alanlarını tıkayan gazı dışarı atmadan önce yaklaşık 10 milyon yıllık bir gecikme yaşarlar. Bu gecikme, bu galaksilerdeki yıldız oluşturan bölgelerin gaz ve tozlarını daha uzun süre tutmasına olanak tanıyarak daha fazla yıldızın oluşumunu ve gelişimini teşvik eder.
Cüce Galaksiler: Yıldız Oluşumunun Beşiği
Bu nispeten bozulmamış cüce galaksilerde, büyük yıldızlar (güneşimizin kütlesinin yaklaşık 20 ila 200 katı olan yıldızlar) süpernova olarak patlamak yerine kara deliklere çöküyorlar. Ancak bizim gibi daha gelişmiş, kirli galaksilerde Samanyolupatlama olasılıkları daha yüksektir, dolayısıyla kolektif bir süper rüzgar yaratırlar. Gaz ve toz galaksiden dışarı fırlıyor ve yıldız oluşumu hızla duruyor.
Hubble Uzay Teleskobu’ndan Mrk 71-A’nın kesilmesi, bu bölge güçlü ışınımsal soğuma (ve dolayısıyla süper rüzgar eksikliği) sergiliyor. Katkıda bulunanlar: Observatorio de Calar Alto, J. van Eymeren (AIRUB, ATNF) ve Á.R. López-Sánchez
Bulguları şu dergide yayınlandı: Astrofizik Dergisi.
Araştırmanın ilk yazarı ve lisans araştırmacısı Michelle Jecmen, “Yıldızlar süpernovaya dönüştükçe, metal üretip salarak çevrelerini kirletiyorlar” dedi. “Düşük metaliklikte, yani nispeten kirlenmemiş galaksi ortamlarında, güçlü süper rüzgarların başlangıcında 10 milyon yıllık bir gecikme olduğunu ve bunun da daha yüksek yıldız oluşumuna yol açtığını ileri sürüyoruz.”
Hubble Diyapazon ve Galaktik Sınıflandırma
UM araştırmacıları, gökbilimci Edwin Hubble’ın galaksileri sınıflandırma şeklini gösteren bir diyagram olan Hubble diyapazonuna işaret ediyor. Diyapazonun sapında en büyük galaksiler vardır. Devasa, yuvarlak ve yıldızlarla dolu bu galaksiler, gazlarının tamamını zaten yıldızlara dönüştürmüş durumda. Diyapazonun dişleri boyunca, kompakt kolları boyunca gaz ve yıldız oluşum bölgelerine sahip sarmal gökadalar bulunur. Diyapazonun dişlerinin ucunda en az gelişmiş, en küçük gökadalar bulunur.
Araştırmanın kıdemli yazarı UM gökbilimcisi Sally Oey, “Ancak bu cüce galaksiler gerçekten tek yıldız oluşturan bölgelere sahip” dedi. “Bunun neden böyle olduğuna dair bazı fikirler vardı ama Michelle’in bulgusu çok güzel bir açıklama sunuyor: Bu galaksiler, gazlarını söndürmedikleri için yıldız oluşumunu durdurmakta zorlanıyorlar.”
Ek olarak, bu 10 milyon yıllık sessizlik dönemi, gökbilimcilere, kozmik şafağa benzer senaryoları, yani kozmik şafağa benzer senaryoları gözlemleme fırsatı sunuyor. Büyük patlamadedi Jecmen. Bozulmamış cüce galaksilerde gazlar bir araya gelerek radyasyonun kaçabileceği boşluklar oluşturur. Daha önce bilinen bu olguya, UV radyasyonunun çitteki çıtalar arasından kaçtığı “kazık çiti” modeli adı verilmektedir. Gecikme, gazın neden bir araya toplanacak kadar zaman bulduğunu açıklıyor.
Kozmik Şafak ve Ultraviyole Radyasyon
Ultraviyole radyasyon önemlidir çünkü hidrojeni iyonize eder; bu süreç de Büyük Patlama’dan hemen sonra meydana geldi ve evrenin opak durumdan şeffaf hale geçmesine neden oldu.
Jecmen, “Ve çok fazla UV radyasyonu içeren, düşük metalikliğe sahip cüce galaksilere bakmak, kozmik şafağa kadar geriye bakmaya benzer” dedi. “Büyük Patlamaya yakın zamanı anlamak çok ilginç. Bilgimizin temelini oluşturur. Bu çok uzun zaman önce olmuş bir şey; o kadar büyüleyici ki bugün var olan galaksilerde benzer durumları görebiliyoruz.”
Gözlemsel Kanıt
dergisinde yayınlanan ikinci bir çalışma Astrofizik Günlük Mektupları ve Oey liderliğindeki Hubble uzay teleskobu Yaklaşık 10 milyon ışıkyılı uzaklıktaki yakındaki bir cüce galaksideki bir bölge olan Mrk 71’e bakmak için. Ekip, Mrk 71’de Jecmen’in senaryosuna ilişkin gözlemsel kanıtlar buldu. Hubble Uzay Teleskobu ile yeni bir teknik kullanan ekip, üçlü iyonize karbonun ışığına bakan bir filtre seti kullandı.
Oey, çok sayıda süpernova patlamasının yaşandığı daha gelişmiş galaksilerde, bu patlamaların yıldız kümesindeki gazı çok yüksek sıcaklıklara, milyonlarca Kelvin dereceye kadar ısıttığını söyledi. Bu sıcak süper rüzgar genişledikçe gazın geri kalanını yıldız kümelerinden dışarı fırlatır. Ancak yıldızların patlamadığı Mrk 71 gibi düşük metal içerikli ortamlarda, bölgedeki enerji yayılarak uzaklaşıyor. Süper rüzgar oluşturma şansı yok.
Ekibin filtreleri, Mrk 71 boyunca iyonize karbonun dağınık bir parıltısını tespit etti ve bu da enerjinin yayıldığını gösteriyor. Bu nedenle sıcak süper rüzgar yoktur, bunun yerine yoğun gazın çevrede kalmasına izin verilir.
Oey ve Jecmen, çalışmalarının birçok sonucu olduğunu söylüyor.
“Bulgularımız aynı zamanda kozmik şafakta görülen galaksilerin özelliklerini açıklamada da önemli olabilir.” James Webb Uzay Teleskobu hemen şimdi,” dedi Oey. “Sanırım hâlâ sonuçları anlama sürecindeyiz.”
Referanslar: Michelle C. Jecmen ve MS Oey, “Düşük Metaliklikte Gecikmeli Devasa Yıldız Mekanik Geri Bildirimi”, 21 Kasım 2023, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad0460
MS Oey, Amit N. Sawant, Ashkbiz Danehkar, Sergiy Silich, Linda J. Smith, Jens Melinder, Claus Leitherer, Matthew Hayes, “Nebular C iv λ1550 Metal Açısından Zayıf Yıldız Patlaması Mrk 71’in Görüntülenmesi: Felaket Soğumasının Doğrudan Kanıtı”, Anne E. Jaskot, Daniela Calzetti, You-Hua Chu, Bethan L. James ve Göran Östlin, 21 Kasım 2023, Astrofizik Günlük Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad07dd