1,3 milyon kuasardan oluşan çığır açıcı bir harita, Gaia uzay teleskopundan alınan verileri kullanarak evrenin yapısını ve genişlemesini ortaya koyuyor ve karanlık madde ve kozmik evrim çalışmalarına yardımcı oluyor. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
Yeni harita, görünür evrenin dört bir yanından yaklaşık 1,3 milyon kuasar içeriyor ve bilim adamlarının karanlık maddenin özelliklerini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
Gökbilimciler, galaksilerin merkezlerinde yaşayan aktif süper kütleli kara deliklerin yeni bir haritasıyla evrenin şimdiye kadarki en büyük hacminin haritasını çıkardılar. Kuasar olarak adlandırılan gaz yutan kara delikler, ironik bir şekilde, evrenin en parlak nesnelerinden bazılarıdır.
Yeni harita, uzay ve zamandaki yaklaşık 1,3 milyon kuasarın konumunu kaydediyor; bunların en uzağı, evren yalnızca 1,5 milyar yaşındayken parlak bir şekilde parlıyordu. (Karşılaştırma yapmak gerekirse, evren şu anda 13,7 milyar yaşındadır.)
Antik Evrenin Haritasını Çıkarmak
Flatiron Enstitüsü’nün Hesaplamalı Araştırma Merkezi’nde kıdemli araştırma bilimcisi olan haritanın ortak yaratıcısı David Hogg, “Bu kuasar kataloğu, bize evrenin şimdiye kadarki en büyük hacminin üç boyutlu bir haritasını vermesi bakımından önceki tüm kataloglardan farklıdır” diyor. New York’ta astrofizik ve fizik ve veri bilimi profesörü New York Üniversitesi. “Bu, en çok kuasarın bulunduğu katalog değil ve kuasarların en kaliteli ölçümlerinin yer aldığı katalog değil, ama evrenin en büyük toplam hacminin haritalandırıldığı katalog.”
Hogg ve meslektaşları haritayı 18 Mart’ta yayınlanan bir makalede sunuyorlar. Astrofizik Dergisi. Makalenin baş yazarı Kate Storey-Fisher, İspanya’daki Donostia Uluslararası Fizik Merkezi’nde doktora sonrası araştırmacıdır.
Görünür evrendeki yaklaşık 1,3 milyon kuasardan oluşan yeni bir haritanın oluşturulmasını açıklayan bir infografik. Kredi: ESA/Gaia/DPAC; Lucy Reading-Ikkanda/Simons Vakfı; K. Storey-Fisher ve ark. 2024
Bilim insanları yeni haritayı oluşturdu Avrupa Uzay Ajansı’nın Gaia uzay teleskopundan elde edilen veriler kullanılarak. Gaia’nın asıl amacı galaksimizdeki yıldızların haritasını çıkarmak olsa da, aynı zamanda yanlışlıkla galaksimizin dışındaki nesneleri de tespit ediyor. Samanyolugökyüzünü tararken kuasarlar ve diğer galaksiler gibi.
“Evrenin erken dönemlerinde madde kümelerinin nasıl bir arada olduğuna dair, büyük uluslararası araştırma projelerindeki bazı ölçümler kadar kesin ölçümler yapabildik – verilerimizi Samanyolu’ndan bir ‘bonus’ olarak aldığımız göz önüne alındığında bu oldukça dikkat çekicidir.” Gaia projesine odaklandık,” diyor Storey-Fisher.
Kozmik Araştırmalarda Kuasarların Rolü
Kuasarlar, galaksilerin merkezlerindeki süper kütleli kara deliklerden güç alır ve galaksinin tamamından yüzlerce kat daha parlak olabilirler. Olarak Kara delikYerçekimi kuvveti yakındaki gazı döndürür, süreç son derece parlak bir disk ve bazen teleskopların gözlemleyebileceği ışık jetleri oluşturur.
Kuasarların yaşadığı galaksiler, karanlık madde adı verilen devasa görünmez madde haleleriyle çevrilidir. Gökbilimciler kuasarları inceleyerek karanlık madde hakkında, ne kadarının bir araya toplandığı gibi daha fazla bilgi edinebilirler.
Gökbilimciler ayrıca evrenin zaman içinde nasıl genişlediğini daha iyi anlamak için uzak kuasarların ve onlara ev sahipliği yapan galaksilerin konumlarını da kullanabilirler. Örneğin, bilim insanları yeni kuasar haritasını halihazırda evrenimizdeki en eski ışık olan kozmik mikrodalga arka plan ışığıyla karşılaştırdılar. Bu ışık bize doğru giderken, araya giren karanlık madde ağı tarafından bükülür; kuasarların haritasını çizdiği aynı ağ. Bilim insanları bu ikisini karşılaştırarak maddenin ne kadar güçlü bir şekilde bir araya toplandığını ölçebilirler.
Haritanın bu grafik temsili, kuasarların konumunu bizim görüş noktamızdan, yani kürenin merkezinden göstermektedir. Kuasarların bulunmadığı bölgeler galaksimizin diskinin görüşümüzü engellediği bölgelerdir. Daha büyük kırmızıya kaymalara sahip kuasarlar bizden daha uzaktadır. Kredi: ESA/Gaia/DPAC; Lucy Reading-Ikkanda/Simons Vakfı; K. Storey-Fisher ve ark. 2024
Storey-Fisher, “Bu kataloğun bu kadar çok yeni bilimi teşvik ettiğini görmek çok heyecan verici” diyor. “Dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar, kozmik ağı oluşturan ilk yoğunluk dalgalanmalarından kozmik boşlukların dağılımına ve güneş sistemimizin evrendeki hareketine kadar her şeyi ölçmek için kuasar haritasını kullanıyor.”
Ekip, Gaia’nın üçüncü veri sürümündeki verileri kullandı. 6,6 milyon kuasar adayı içerenve veriler NASAGeniş Alan Kızılötesi Araştırma Gezgini (WISE) ve Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması. Ekip, veri kümelerini birleştirerek Gaia’nın orijinal veri kümesinden yıldızlar ve galaksiler gibi kirletici maddeleri çıkardı ve kuasarlara olan mesafeleri daha kesin bir şekilde belirledi. Ekip ayrıca, kuasar haritasını yorumlamak için kritik olan toz, yıldız ve diğer rahatsızlıkların belirli kuasarlara ilişkin görüşümüzü engellemesinin beklendiği yerleri gösteren bir harita da oluşturdu.
Hogg, “Bu kuasar kataloğu astronomi projelerinin ne kadar verimli olduğunun harika bir örneği” diyor. “Gaia, kendi galaksimizdeki yıldızları ölçmek için tasarlandı, ama aynı zamanda bize tüm evrenin bir haritasını veren milyonlarca kuasar da buldu.”
Referans: Kate Storey-Fisher, David W. Hogg, Hans-Walter Rix, Anna-Christina Eilers, Giulio Fabbian, Michael R. Blanton ve David tarafından yazılan “Quaia, Gaia-unWISE Quasar Kataloğu: Tüm Gökyüzü Spektroskopik Kuasar Örneği” Alonso, 18 Mart 2024, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad1328