Potansiyel kutup halkalı gökada NGC 4632. Resim, gökadanın ana sarmal diskinde dik olarak dolaşan gazlı bir halkayı göstermektedir. Katkıda bulunanlar: Jayanne English (U. Manitoba), Nathan Deg (Queen’s U.) ve WALLABY Araştırması, CSIRO / ASKAP, NAOJ / Subaru Teleskobu
Queen’in araştırmacıları iki potansiyel kutup halkası gökadasının keşfine öncülük ediyor.
Aralarında Queen’s Üniversitesi’nden araştırmacıların da bulunduğu bir grup uluslararası gökbilimci, 13 Eylül’de yayımlanan sonuçlara göre iki potansiyel kutup halkası gökadası belirledi. Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri.
Queen’in araştırmacıları Nathan Deg ve Kristine Spekkens (Fizik, Mühendislik Fiziği ve Astronomi), Queen’in sahibi olduğu ve işlettiği bir teleskop kullanılarak elde edilen verilerin analizine öncülük etti. CSIROAvustralya’nın ulusal bilim ajansı. CSIRO’nun ASKAP radyo teleskopunun bir parçası olarak 600’den fazla galaksideki hidrojen gazının gökyüzü haritalarına bakılıyor WALLABY anketiana sarmal diskine dik bir yıldız halkası ve gaz sergileyen bir tür galaksi olan iki potansiyel kutup halkası galaksisi belirlediler.
“Kutup halkalı gökadalar, Evrendeki en muhteşem görünen gökadalardan bazılarıdır. Bu bulgular, yakındaki galaksilerin yüzde bir ila üçünün, optik teleskopların önerdiğinden çok daha yüksek olan gazlı kutup halkalarına sahip olabileceğini gösteriyor.”
— Dr. Nathan Deg, araştırmacı, Fizik Bölümü, Mühendislik Fiziği ve Astronomi, Queen’s Üniversitesi, Kanada ve çalışmanın baş yazarı
Tarihsel Bağlam ve Etkileri
Her ne kadar gökbilimciler kutup halkalı gökadaları ilk kez gözlemlemiyor olsa da, bunlar Batı Avustralya’daki Wajari Yamaji Ülkesinde bulunan CSIRO’nun Murchison radyo astronomi gözlemevi Inyarrimanha Ilgari Bundara’da bulunan ASKAP teleskopu kullanılarak gözlemlenen ilk gökadalardır.
Yalnızca gazdaki bu yeni tespitler, kutup halkalı gökadaların önceden inanıldığından daha yaygın olabileceğini düşündürmektedir.
“Bu sonuçlar, gökyüzünü daha önce hiç olmadığı kadar derin ve geniş bir şekilde haritalandırmanın muazzam değerinin gerçekten güzel bir örneğidir. Bu en iyi ihtimalle tesadüftür: bulmayı kesinlikle beklemediğimiz şeyler bulduk.”
— Dr. Kristine Spekkens, Profesör (Kraliyet Askeri Koleji’nden çapraz atanmıştır), Fizik, Mühendislik Fiziği ve Astronomi Bölümü, Queen’s Üniversitesi, Kanada
Galaksilerin Nasıl Evrimleştiğini Anlamak
Kutupsal halka yapılarının daha fazla araştırılması galaksilerin nasıl evrimleştiğini daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir. Örneğin, kutup halkalarının kökenini açıklayan ana hipotezlerden biri, daha büyük bir galaksinin daha küçük bir galaksiyi ‘yuttuğu’ bir birleşmedir. Eğer kutup halkalı gökadalar önceden düşünülenden daha yaygınsa, bu, bu birleşmelerin daha sık olduğu anlamına gelebilir.
Gelecekte kutup halkalı galaksiler, karanlık madde araştırmalarındaki potansiyel uygulamalarla evrene dair anlayışımızı derinleştirmek için de kullanılabilir. Ev sahibi galaksinin karanlık maddesinin şeklini araştırmak için kutup halkalarını kullanmak mümkün; bu da bulunması zor maddenin gizemli özellikleri hakkında yeni ipuçlarına yol açabilir.
“Normalde normal görünen sarmal gökadaların etrafındaki şaşırtıcı halka benzeri yapıları ortaya çıkaran bu yeni ASKAP gözlemleri, gaz bakımından zengin yoldaş gökadalarla etkileşimler yoluyla gaz birikiminin daha önce inandığımızdan çok daha yaygın olduğunu öne sürüyor. WALLABY, gelecekte bu tür sistemlerin daha fazlasını ortaya çıkarmak için harika bir kaynak olacak.”
— Profesör Lister Staveley-Smith, WALLABY Eş-Baş Araştırmacısı ve Geçici İcra Direktörü. ICRAR
Kutup Halkası Gökadalarını Görselleştirme
WALLABY araştırma ekibinin bir üyesi ve aynı zamanda Manitoba Üniversitesi’nde astronomi görüntüsü oluşturma konusunda uzman olan Jayanne English, farklı teleskoplardan alınan optik ve radyo verilerinin bir kombinasyonunu kullanarak bu gazlı kutup halkalı gökadaların ilk görüntülerini geliştirdi. İlk olarak Hawaii’deki Subaru teleskopundan alınan optik ve kızılötesi veriler galaksinin sarmal diskinin görüntüsünü sağladı. Ardından, yaklaşık yarım milyon galaksiden gelen atomik hidrojen emisyonunu tespit etmek için CSIRO’nun ASKAP radyo teleskopunu kullanan uluslararası bir proje olan WALLABY araştırmasından elde edilen verilere dayanarak gazlı halka eklendi.
“ASKAP radyo teleskopumuz bir veri akışı sağlıyor ve biz buna hazırız. Tam WALLABY, ASKAP’ı kullanarak, aralarında karanlık madde halelerinin şeklini ve dağılımını araştırmak için kullanılabilecek kutup halkaları gibi birçok sıra dışı nesnenin de bulunduğu 200.000’den fazla hidrojen açısından zengin gökada sunacak.”
— Dr. Bärbel Koribalski, Kıdemli Baş Araştırma Bilimcisi, CSIRO
Bunun ve diğer astronomik görüntülerin yaratılışı tamamen kompozittir çünkü gözlerimizin yakalayamayacağı bilgileri içerirler. Bu özel durumda, insan gözüyle görülemeyen soğuk hidrojen gazı bileşeni, CSIRO’nun ASKAP’ı kullanılarak radyo “ışığında” görülüyor. Bu halkanın ince renk gradyanı, gazın yörüngesel hareketlerini temsil ediyor; alttaki morumsu tonlar, üst kısım uzaklaşırken izleyiciye doğru hareket eden izleme gazını gösteriyor. Halkadan gelen emisyon, Profesör Tom Jarrett (Cape Town Üniversitesi, Güney Afrika) ile işbirliği içinde, sanal gerçeklik araçları kullanılarak galaksinin diskinden yayılan radyo emisyonundan ayrıldı.
“Böylesine çeşitli ve işbirliğine dayalı bir ekiple çalışmaktan heyecan duyuyorum. Eski moda radyo alıcınızdaki radyo istasyonlarına eşdeğer olan, hız kanallarının ince bir ızgarasını gösteren verilerle çalışabildik. Hız verilerinin zenginliği, kutup halkasında meydana gelen hareketi zarif bir şekilde iletmek için bu bileşiğe birden fazla renk atayabileceğim anlamına geliyordu. Gazın dansı ve koreografisi çok güzel ve gazın bu hareketi bize galaksilerin zaman içinde nasıl evrimleştiğine dair bazı ipuçları veriyor.”
— Dr. Jayanne English, Fizik ve Astronomi Bölümü, Manitoba Üniversitesi
Kanada, Avustralya, Güney Afrika, Ekvador, Burkina Faso, Almanya, Çin ve diğer ülkelerden 25’ten fazla küresel işbirlikçi, WALLABY anketinin ilk kamuya açık veri sürümünden elde edilen verileri analiz etmek için birlikte çalıştı ve sonuçta yeni yayınlanan makale ortaya çıktı.
Ekibin bir sonraki adımı, Güney Afrika’daki MeerKAT radyo teleskopu da dahil olmak üzere farklı teleskoplar kullanılarak yapılan ek gözlemler yoluyla kutup halkası galaksilerinin bulunduğunu doğrulamak olacak.
“Şimdiye kadar yapılmış en büyük nötr atomik hidrojen sayımını gerçekleştirmek için Güney gökyüzünün çoğunu tarayacak olan WALLABY gibi büyük bir araştırmanın en heyecan verici sonuçlarından biri, beklenmeyeni keşfetmektir; güzel gaz halkalarına sahip bu olağandışı galaksiler mükemmel. bunun örnekleri.”
— Yardımcı Doçent Barbara Catinella, WALLABY Eş-Baş Araştırmacısı ve bu çalışmanın ortak yazarı. ICRAR, Batı Avustralya Üniversitesi
Referans: “WALLABY pilot araştırması: potansiyel kutup halkası gökadaları NGC 4632 ve NGC 6156”, yazan: N Deg, R Palleske, K Spekkens, J Wang, T Jarrett, J English, X Lin, J Yeung, JR Mould, B Catinella, H Dénes, A Elagali, B -Q For, P Kamphuis, BS Koribalski, K Lee-Waddell, C Murugeshan, S Oh, J Rhee, P Serra, T Westmeier, OI Wong, K Bekki, A Bosma, C Carignan, BW Holwerda ve N Yu, 13 Eylül 2023, Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stad2312