Yıldız patlaması galaksisi M82, 2006 yılında Hubble Uzay Teleskobu tarafından gözlemlendi ve galaksinin yandan sarmal diskini, parçalanmış bulutları ve sıcak hidrojen gazını gösterdi. James Webb Uzay Teleskobu, M82’nin çekirdeğini gözlemleyerek galaktik rüzgarın yapısını benzeri görülmemiş bir ayrıntıyla yakaladı ve bireysel yıldızları ve yıldız kümelerini karakterize etti. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)
Yeni ve genç yıldızlarla dolu bir sitenin ortasında karmaşık bir altyapı yatıyor.
NASA‘S James Webb Uzay Teleskobu gözünü, hızlı yıldız oluşumuna sahip küçük ama güçlü bir ortam olan yıldız patlaması galaksisi Messier 82’ye (M82) dikti. Bilim adamlarından oluşan bir ekip, Webb’in hassas kızılötesi yeteneklerini daha yakından inceleyerek galaksinin tam merkezine ulaşıyor: Galaksinin yıldızları nasıl oluşturduğunu ve bu aşırı aktivitenin galaksiyi bir bütün olarak nasıl etkilediğini daha iyi anlıyor.
Webb Uzay Teleskobu Aşırı Yıldız Patlaması Galaksisini Araştırıyor
Gökbilimcilerden oluşan bir ekip, yıldız patlaması yapan galaksi Messier 82’yi (M82) araştırmak için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandı. Büyük Ayı takımyıldızında 12 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer alan bu galaksi, boyut olarak nispeten kompakt olmasına rağmen çok sayıda yıldız oluşumu etkinliğine ev sahipliği yapıyor. Karşılaştırma yapmak gerekirse, M82, yeni yıldızları M82’den 10 kat daha hızlı filizlendiriyor. Samanyolu gökada.
Maryland Üniversitesi, College Park’tan Alberto Bolatto liderliğindeki ekip, Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) cihazını yıldız patlaması olan galaksinin merkezine doğru yönlendirerek yeni yıldızların oluşumunu destekleyen fiziksel koşullara daha yakından baktı.
Araştırmanın başyazarı Bolatto, “M82, yıldız patlaması yapan prototip galaksi olarak değerlendirilebileceği için yıllar boyunca çeşitli gözlemler topladı” dedi. “Hem NASA’nın Spitzer hem de Hubble uzay teleskopları bu hedefi gözlemledi. Webb’in boyutu ve çözünürlüğü sayesinde yıldız oluşturan bu galaksiye bakabilir ve tüm bu güzel, yeni detayları görebiliriz.”
Gökbilimciler, hızlı yıldız oluşumu ve ardından gelen süpernovaların bir sonucu olarak galaktik rüzgarın başlatıldığı M82’nin merkezine bakmak için James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandılar. Galaktik rüzgarı incelemek, gaz kaybının galaksinin gelecekteki büyümesini nasıl şekillendirdiğine dair fikir verebilir.
Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) cihazından alınan bu görüntü, M82’nin polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH’lar) olarak bilinen isli kimyasal moleküllerden yayılan galaktik rüzgarı gösteriyor. PAH’lar, daha düşük sıcaklıklarda hayatta kalabilen ancak sıcak koşullarda yok edilen çok küçük toz tanecikleridir. Emisyonun yapısı sıcak, iyonize gazınkine benzemektedir; bu da PAH’ların moleküler gazın sürekli iyonizasyonuyla yenilenebileceğini düşündürmektedir.
Bu görüntüde, 3,35 mikronluk ışık kırmızı, 2,50 mikron yeşil ve 1,64 mikronluk mavi renktedir (sırasıyla F335M, F250M ve F164N filtreleri).
Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)
Canlı Yıldızlardan Oluşan Bir Topluluk
Yıldız oluşumu, toz ve gaz perdeleriyle örtüldüğünden gizem duygusunu korumaya devam ediyor ve bu sürecin gözlemlenmesinde engel oluşturuyor. Neyse ki Webb’in kızılötesini gözlemleme yeteneği, bu karanlık koşullarda yol bulma konusunda büyük bir avantaj sağlıyor. Ek olarak, yıldız patlamasının tam merkezinin bu NIRCam görüntüleri, çok parlak kaynağın dedektörü ezmesini önleyen bir alet modu kullanılarak elde edildi.
Bu kızılötesi görüntüde bile M82’nin parlak beyaz çekirdeği boyunca koyu kahverengi yoğun toz şeritleri dolaşırken, Webb’in NIRCam’i tarihsel olarak gizlenen bir ayrıntı düzeyini ortaya çıkardı. Merkeze daha yakından bakıldığında, yeşil renkle gösterilen küçük lekeler, çoğu süpernova kalıntısı olan demirin yoğunlaştığı alanları temsil ediyor. Kırmızı görünen küçük lekeler, yakındaki genç bir yıldızın radyasyonu tarafından moleküler hidrojenin aydınlatıldığı bölgeleri temsil ediyor.
Tucson’daki Arizona Üniversitesi’nden çalışmanın ikinci yazarı Rebecca Levy, “Bu görüntü Webb’in gücünü gösteriyor” dedi. “Bu görüntüdeki her beyaz nokta ya bir yıldız ya da Yıldız kümesi. Bu galaksideki tüm yıldız kümelerinin doğru sayısını elde etmemizi sağlayan tüm bu küçük nokta kaynaklarını ayırt etmeye başlayabiliriz.”
Gökbilimcilerden oluşan bir ekip, Büyük Ayı takımyıldızında 12 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan yıldız patlaması galaksisi Messier 82’yi (M82) araştırmak için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandı. M82, Samanyolu galaksisinden 10 kat daha hızlı yeni yıldızların filizlenmesini sağlayan bir yıldız oluşum çılgınlığına ev sahipliği yapıyor. Webb’in kızılötesi yetenekleri, bilim adamlarının yıldız oluşum sürecini tarihsel olarak gizleyen toz ve gaz perdelerinin arasından bakabilmelerini sağladı.
Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) cihazından alınan bu görüntü, M82’nin merkezini benzeri görülmemiş bir ayrıntı düzeyinde gösteriyor. Webb’in çözünürlüğü sayesinde gökbilimciler, tek tek yıldızlar veya yıldız kümeleri olan küçük, parlak ve kompakt kaynakları ayırt edebilirler. M82’nin merkezini oluşturan yıldızların ve kümelerin doğru sayısını elde etmek, gökbilimcilerin yıldız oluşumunun farklı aşamalarını ve her aşamanın zaman çizelgesini anlamalarına yardımcı olabilir.
Bu görüntüde, 2,12 mikronluk ışık kırmızı, 1,64 mikron yeşil ve 1,40 mikronluk mavi renktedir (sırasıyla F212N, 164N ve F140M filtreleri).
Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)
Canlı Koşullarda Yapıyı Bulma
Biraz daha uzun kızılötesi dalga boylarında M82’ye bakıldığında, kırmızıyla temsil edilen kümelenmiş dalların gökada düzleminin üstünde ve altında uzandığı görülebilir. Bu gazlı şeritler, yıldız patlamasının çekirdeğinden çıkan galaktik bir rüzgardır.
Bu araştırma ekibinin odaklandığı alanlardan biri, hızlı yıldız oluşumu ve ardından gelen süpernovaların neden olduğu bu galaktik rüzgarın nasıl başlatıldığını ve çevresindeki ortamı nasıl etkilediğini anlamaktı. M82’nin merkezi bir bölümünü çözümleyerek bilim insanları rüzgarın nereden geldiğini inceleyebilecek ve sıcak ve soğuk bileşenlerin rüzgar içinde nasıl etkileşime girdiğine dair fikir edinebilecekler.
Webb’in NIRCam cihazı, polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH’lar) olarak bilinen isli kimyasal moleküllerden yayılan emisyon yoluyla galaktik rüzgarın yapısını izlemek için çok uygundu. PAH’lar, daha düşük sıcaklıklarda hayatta kalabilen ancak sıcak koşullarda yok olan çok küçük toz tanecikleri olarak düşünülebilir.
Webb’in PAH emisyonuna ilişkin görüşü, ekibi şaşırtacak şekilde galaktik rüzgârın ince yapısını vurguluyor; bu, daha önce bilinmeyen bir özellik. Kırmızı filamentler olarak gösterilen emisyon, yıldız oluşumunun kalbinin yer aldığı merkez bölgeden uzağa doğru uzanıyor. Beklenmeyen bir başka bulgu da PAH emisyonu ile sıcak, iyonize gaz arasındaki benzer yapıydı.
Bolatto, “PAH emisyonunun iyonize gaza benzediğini görmek beklenmedik bir durumdu” dedi. “PAH’ların bu kadar güçlü bir radyasyon alanına maruz kaldıklarında çok uzun yaşamaları beklenmiyor, dolayısıyla belki de sürekli yenileniyorlar. Teorilerimize meydan okuyor ve bize daha fazla araştırmanın gerekli olduğunu gösteriyor.”
Yıldızlarla dolup taşan galaksi Messier 82’nin, Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) cihazı tarafından çekilen, pusula okları, ölçek çubuğu ve referans amaçlı renk anahtarıyla birlikte açıklamalı görüntüsü.
Kuzey ve doğu pusula okları görüntünün gökyüzündeki yönünü gösterir. Gökyüzünde kuzey ve doğu arasındaki ilişkinin (aşağıdan görüldüğü gibi) yer haritasındaki yön oklarına (yukarıdan görüldüğü gibi) göre ters çevrildiğine dikkat edin.
Ölçek çubuğu ışık yılı cinsinden etiketlenmiştir.
Bu görüntü, görünür ışık renklerine dönüştürülmüş ışığın görünmez yakın kızılötesi dalga boylarını göstermektedir. Renk tuşu, ışığı toplarken hangi NIRCam filtrelerinin kullanıldığını gösterir. Her filtre adının rengi, o filtreden geçen kızılötesi ışığı temsil etmek için kullanılan görünür ışık rengidir.
Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)
İleriye Doğru Bir Yolu Aydınlatmak
Webb’in M82’ye yakın kızılötesi ışıktaki gözlemleri, yıldız oluşumu hakkında daha fazla soruyu teşvik ediyor; ekip bunların bir kısmını, başka bir yıldız patlaması galaksisinin verileri de dahil olmak üzere Webb ile toplanan ek verilerle yanıtlamayı umuyor. Bu ekibin M82’nin yıldız kümelerini ve rüzgar bileşenleri arasındaki korelasyonları karakterize eden diğer iki makalesi neredeyse tamamlandı.
Yakın gelecekte ekip, Webb’den gelen M82’nin spektroskopik gözlemlerinin yanı sıra galaksinin ve rüzgarın tamamlayıcı büyük ölçekli görüntülerine de sahip olacak. Spektral veriler, gökbilimcilerin yıldız kümelerinin yaşlarını doğru bir şekilde belirlemelerine yardımcı olacak ve yıldız oluşumunun her aşamasının, yıldız patlaması olan bir galaksi ortamında ne kadar süreceği konusunda bir zamanlama duygusu sağlayacak. Daha geniş bir ölçekte, M82 gibi galaksilerdeki aktiviteyi incelemek, gökbilimcilerin erken evrene ilişkin anlayışını derinleştirebilir.
Bolatto, “Webb’in bize daha yakın bir hedef olan M82’yi gözlemlemesi, teleskopun galaksileri her mesafeden inceleme konusunda üstün olduğunu hatırlatıyor” dedi. “Genç, kırmızıya kayması yüksek galaksilere bakmanın yanı sıra, burada meydana gelen süreçlere (evrenin erken dönemlerinde de meydana gelen olaylara) ilişkin içgörü elde etmek için eve daha yakın hedeflere de bakabiliriz.”
Bu bulgular yayınlanmak üzere kabul edildi. Astrofizik Dergisi.
James Webb Uzay Teleskobu dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizdeki gizemleri çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyalara bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve onun içindeki yerimizi araştırıyor. Webb, NASA’nın ortakları ESA ile birlikte yürüttüğü uluslararası bir programdır (Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı.