Hiper Parlak Kızılötesi Galakside (HYLIRG’ler) son derece hızlı yıldız oluşumunu neyin tetiklediği sorusu hala açık ve Evrendeki galaksilerin oluşumunu ve evrimini anlamak için büyük ilgi görüyor.
Yakın zamanda Avrupa Güney Gözlemevi (ESO), kızılötesi açıdan Samanyolu’ndan 10.000 kat daha parlak olan HyLIRG’nin yeni bir görüntüsünü yayınladı. PJ0116-24 olarak bilinen bu uzak galaksi, Nature Astronomy dergisinde yayınlanan ve oluşumuna ışık tutan yeni bir makalede incelendi.
Önceki çalışmalar, bu tür aşırı derecede parlak galaksilerin galaksi birleşmelerinin sonucu olduğunu ileri sürmüştü. Bu galaktik çarpışmaların, hızlı yıldız oluşumunu tetikleyen yoğun gaz bölgeleri oluşturduğu düşünülüyor. Bununla birlikte, yıldız oluşturan gaz hızla galaksinin merkezine doğru yönlendirilirse, izole galaksiler de yalnızca dahili süreçler yoluyla HyLIRG’ler haline gelebilir.
Aralarında Cornell gökbilimcisi Ph.D. Amit Vishwas’ın da bulunduğu uluslararası bir araştırma ekibi, çalışmalarında, içerideki gazın hareketini incelemek için ESO’nun VLT (Çok Büyük Teleskop) ve ALMA’dan (Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi) gözlemleri birleştirdi. PJ0116-24.
ALMA, fotoğrafta mavi renkle gösterilen soğuk gazı takip ederken VLT, yeni ERIS (Gelişmiş Çözünürlüklü Görüntüleyici ve Spektrograf) cihazıyla kırmızıyla gösterilen sıcak gazı takip ediyor. Bu ayrıntılı gözlemler sayesinde araştırmacılar, bu aşırı galaksideki gazın galaktik bir çarpışmadan sonra beklendiği gibi kaotik bir şekilde değil, düzenli bir şekilde döndüğünü buldular. Bu alışılmadık sonuç, bir galaksinin HyLIRG olmasının nedeninin her zaman birleşmeler olmadığını gösteriyor.
PJ0116-24 o kadar uzakta ki ışığının bize ulaşması yaklaşık 10 milyar yıl sürdü. Ön plandaki gökada, yerçekimsel bir mercek gibi davranarak arkasındaki PJ0116-24’ü bükerek görüntüde görülen Einstein halkasına doğru büyütüyor. Bu mercekleme, çok uzaktaki nesnelerin ölçeğini büyütür ve gökbilimcilerin bunları, aksi takdirde başarılması çok zor olacak bir ayrıntı düzeyinde görmelerine olanak tanır.
Cornell Astrofizik ve Gezegen Bilimleri Merkezi’nde (CCAPS) doktora sonrası araştırmacı olan Vishwas, ALMA’yı kullanarak PJ0116-24’teki atomik ve moleküler gazın emisyonunun ve kinematiğinin haritalanmasına yardımcı oldu ve gaz diski senaryosuna güçlü bir destek sağladı. Ayrıca VLT’de yakın zamanda devreye alınan ERIS cihazından veri toplanmasında da yer aldı. Çalışma, Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü’nden ve Zijinshan Gözlemevi’nden (Mor Dağ Gözlemevi olarak da bilinir) Daizhong Liu tarafından yürütüldü.
PJ0116-24’teki gaz koşullarının ve element bolluğunun yorumlanması, Vishwas ve ortak yazarlarının James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan verileri kullanarak geçen yıl evrende daha erken bir zamanda başka bir galaksi için tespit ettiklerine benzer. Ancak PJ0116-24, geçen yılki makalede anlatılan kaynaktan yaklaşık beş kat daha büyük ve daha parlaktır.
“Her iki durumda da, kütleçekimsel merceklenme ölçeğin artmasına yardımcı oldu ve bu galaksilerin yıldızlararası ortamının ayrıntılarını incelememize olanak sağladı. Vishwas, “Yeni gözlemlerin, galaksilerin nasıl evrimleştiği ve oluştuğu hakkında bir tartışma oluşturmamıza yardımcı olduğuna inanıyorum – uzun göreceli sakin dönemlerle ayrılan hızlı büyüme aşamalarında gazı verimli bir şekilde yıldızlara dönüştürüyorlar” diye açıkladı.