Araştırmacılar, kuasar barındıran bir galakside moleküler gazın dışarı akışının neden olduğu bastırılmış yıldız oluşumunun kanıtlarını keşfettiler. Bu bulgu, erken Evrendeki galaksi evrimini anlamada önemli bir adıma işaret ediyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Teorik tahminler, Evren bir milyar yıldan daha küçükken kuasardan moleküler gaz çıkışının keşfedilmesiyle doğrulandı.
Kuasar, süper kütleli bir güç tarafından desteklenen kompakt bir bölgedir. Kara delik devasa bir galaksinin merkezinde yer alıyor. Son derece parlaktırlar, yıldızlara benzeyen nokta benzeri bir görünüme sahiptirler ve Dünya’dan son derece uzaktırlar. Uzaklıkları ve parlaklıkları nedeniyle, evrenin 1 milyar yıldan daha küçük olduğu erken dönem koşullarına bir bakış sağlıyorlar.
Kuasar Araştırmasında Çığır Açan Nokta
Yardımcı Doçent Dragan Salak liderliğindeki bir araştırma ekibi Hokkaido Üniversitesi, Tsukuba Üniversitesi’nden Yardımcı Doçent Takuya Hashimoto ve Waseda Üniversitesi’nden Profesör Akio Inoue, erken Evren’de kuasar barındıran bir galakside moleküler gazın dışarı akışının neden olduğu yıldız oluşumunun baskılandığına dair ilk kanıtları keşfettiler. Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisini kullanarak yaptıkları gözlemlere dayanan bulguları (ALMA), Şili’de yayınlandı Astrofizik Dergisi.
Sanatçının J2054-0005 kuasarından moleküler gaz çıkışına dair izlenimi. Kredi bilgileri: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Galaksilerde Moleküler Gazın Rolü
Moleküler gaz yıldızların oluşumu için hayati öneme sahiptir. Yıldız oluşumunun birincil yakıtı olan moleküler gazın bir galakside her yerde bulunması ve yüksek konsantrasyonları, çok sayıda yıldızın oluşmasına yol açacaktır. Moleküler akışlar, bu gazı galaksiler arası uzaya yıldız oluşumu tarafından tüketilebileceğinden daha hızlı fırlatarak, kuasarlara ev sahipliği yapan galaksilerde yıldız oluşumunu etkili bir şekilde bastırıyor.
Salak, “Teorik çalışma, moleküler gaz çıkışlarının erken yaşlardan itibaren galaksilerin oluşumunda ve evriminde önemli bir rol oynadığını, çünkü yıldız oluşumunu düzenleyebileceğini öne sürüyor” diye açıklıyor. “Kuazarlar özellikle enerji kaynaklarıdır, bu nedenle onların güçlü çıkışlar oluşturabileceklerini bekliyorduk.”
Gece gökyüzünü gözlemleyen bir grup ALMA 12 m anteni. Bu çalışmada gözlemler 12 m antenler kullanılarak yapılmıştır. Kredi: ESO/Y. Beletsky
Moleküler Gaz Çıkışlarını Keşfetmek
Araştırmacıların gözlemlediği kuasar J2054-0005’in kırmızıya kayması çok yüksek; o ve Dünya görünüşe göre birbirlerinden çok hızlı bir şekilde uzaklaşıyorlar. Hashimoto, “J2054-0005, uzak Evrendeki en parlak kuasarlardan biridir, bu nedenle güçlü çıkışları incelemek için mükemmel bir aday olarak bu nesneyi hedeflemeye karar verdik” diyor. Araştırmacılar ALMA’yı kuasardan moleküler gazın çıkışını gözlemlemek için kullandılar. Evrenin erken dönemlerindeki moleküler gaz çıkışlarını tespit edebilecek hassasiyete ve frekans kapsamına sahip dünyadaki tek teleskop olan ALMA, bu çalışmanın anahtarıydı.
Çalışmada kullanılan yöntem hakkında konuşan Salak, şunları söylüyor: “Dışarıya çıkan moleküler (OH) gazın emilim sırasında keşfedildiği görüldü. Bu, doğrudan OH moleküllerinden gelen mikrodalga radyasyonunu gözlemlemediğimiz anlamına gelir; bunun yerine parlak kuasardan gelen radyasyonu gözlemledik ve soğurma, OH moleküllerinin kuasardan gelen radyasyonun bir kısmını absorbe ettiği anlamına geliyor. Yani sanki bir gazın ışık kaynağının önüne düşürdüğü ‘gölgeyi’ görerek onun varlığını ortaya çıkarmak gibiydi.”
Kuasardan çıkan moleküler gaz, hidroksil (OH) (üstte) içerir. Moleküler gazın gözlemciye doğru hareketi nedeniyle, absorpsiyon spektrumundaki OH zirvesi (altta, kesikli mavi çizgi) daha kısa bir dalga boyunda (kesintisiz mavi çizgi) görünür; bu, Doppler etkisi olarak bilinen bir olgudur. Kredi: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) Dragan Salak ve ark.’dan değiştirilmiştir. Astrofizik Dergisi. 1 Şubat 2024
Galaksinin Evrimi için Çıkarımlar
Bu çalışmadan elde edilen bulgular, kuasar barındıran galaksilerden güçlü moleküler gaz çıkışlarının var olduğuna ve erken kozmik çağda galaksi evrimini etkilediğine dair ilk güçlü kanıttır. Salak, “Moleküler gaz galaksilerin çok önemli bir bileşenidir çünkü yıldız oluşumunun yakıtıdır” diye bitiriyor. “Bulgularımız, kuasarların, galaksiler arası uzaya moleküler gaz püskürterek, ev sahibi galaksilerdeki yıldız oluşumunu baskılayabildiklerini gösteriyor.”
Referans: Dragan Salak, Takuya Hashimoto, Akio K. Inoue, Tom JLC Bakx, Darko Donevski, Yoichi Tamura, Yuma Sugahara, Nario Kuno, Yusuke tarafından “OH 119 μm Gözlemleriyle Ortaya Çıkan Reiyonizasyon Dönemi Quasar J2054-0005’te Moleküler Çıkış” Miyamoto, Seiji Fujimoto ve Suphakorn Suphapolthaworn, 1 Şubat 2024, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad0df5