‘Tuğla’ lakaplı karanlık galaktik bölge Webb bulgularıyla açıklandı

Florida Üniversitesi gökbilimcisi Adam Ginsburg tarafından yürütülen bir çalışmada çığır açan bulgular, Samanyolu’nun merkezindeki gizemli karanlık bölgeye ışık tuttu. Opaklığı nedeniyle şakacı bir şekilde “Tuğla” olarak adlandırılan türbülanslı gaz bulutu, yıllardır bilim camiasında canlı tartışmalara yol açtı.

Sırlarını çözmek için Ginsburg ve aralarında UF lisansüstü öğrencileri Desmond Jeff, Savannah Gramze ve Alyssa Bulatek’in de bulunduğu araştırma ekibi James Webb Uzay Teleskobu’na (JWST) başvurdu. Gözlemlerinin sonuçları, şu adreste yayınlandı: Astrofizik Dergisi, anıtsaldır. Bulgular sadece galaksimizin merkezindeki bir paradoksu ortaya çıkarmakla kalmıyor, aynı zamanda yıldız oluşumuna ilişkin yerleşik teorilerin yeniden değerlendirilmesi yönündeki kritik ihtiyacı da gösteriyor.

Tuğla, beklenmedik derecede düşük yıldız oluşum oranı sayesinde galaksilerimizin en ilgi çekici ve üzerinde en çok çalışılan bölgelerinden biri olmuştur. Onlarca yıldır bilim adamlarının beklentilerine meydan okuyor: Yoğun gazla dolu bir bulut olduğundan, yeni yıldızların doğuşu için olgunlaşmış olmalı. Ancak beklenmedik derecede düşük bir yıldız oluşum oranı sergiliyor.

JWST’nin gelişmiş kızılötesi özelliklerini kullanan araştırma ekibi Brick’i inceledi ve orada önemli miktarda donmuş karbon monoksit (CO) bulunduğunu keşfetti. Daha önce tahmin edilenden önemli ölçüde daha fazla miktarda CO2 buzu barındırıyor ve yıldız oluşum süreçlerine dair anlayışımız açısından derin anlamlar taşıyor.

Ginsburg’a göre kimse Galaktik Merkezde ne kadar buz olduğunu bilmiyordu. “Gözlemlerimiz ikna edici bir şekilde, buzun orada çok yaygın olduğunu gösteriyor; öyle ki, gelecekteki her gözlemin bunu hesaba katması gerekiyor” dedi.

Yıldızlar genellikle gazlar soğuduğunda ortaya çıkar ve karbondioksit buzunun belirgin varlığı Brick’te yıldız oluşumu için gelişen bir alan olduğunu düşündürmelidir. Ancak CO2 zenginliğine rağmen Ginsburg ve araştırma ekibi yapının beklentilere meydan okuduğunu buldu. Brick’in içindeki gaz, benzer bulutlardan daha sıcaktır.

Bu gözlemler galaksimizin merkezindeki CO bolluğuna ve buradaki kritik gaz-toz oranına ilişkin anlayışımızı zorluyor. Bulgulara göre her iki ölçüm de önceden düşünülenden daha düşük görünüyor.

Ginsburg, “JWST ile katı fazdaki (buz) molekülleri ölçmek için yeni yollar açıyoruz, oysa daha önce gaza bakmakla sınırlıydık” dedi. “Bu yeni görüş bize moleküllerin nerede var olduğuna ve nasıl taşındıklarına daha kapsamlı bir bakış sağlıyor.”

Geleneksel olarak CO’nun gözlemlenmesi gazdan kaynaklanan emisyonla sınırlıydı. Bu devasa buluttaki CO buzunun dağılımını ortaya çıkarmak için araştırmacılar, yıldızlardan ve sıcak gazdan gelen yoğun arka aydınlatmaya ihtiyaç duydu. Bulguları, yaklaşık yüz yıldızla sınırlı olan önceki ölçümlerin sınırlarının ötesine geçiyor. Yeni sonuçlar on binden fazla yıldızı kapsıyor ve yıldızlararası buzun doğasına dair değerli bilgiler sağlıyor.

Bugün güneş sistemimizde bulunan moleküller, bir noktada gezegenleri ve kuyruklu yıldızları oluşturmak üzere bir araya gelen küçük toz tanecikleri üzerindeki buzdan oluştuğu için, bu keşif aynı zamanda kozmik çevremizi şekillendiren moleküllerin kökenlerinin anlaşılmasına yönelik ileri bir sıçramaya da işaret ediyor.

Bunlar sadece ekibin Brick’e ilişkin JWST gözlemlerinin küçük bir kısmından elde edilen ilk bulguları. Ginsburg ileriye baktığında gözünü gökteki buzların daha kapsamlı bir araştırmasına dikiyor.

“Örneğin, göreceli CO, su ve CO miktarlarını bilmiyoruz.₂ve karmaşık moleküller” dedi Ginsburg. “Spektroskopi ile bunları ölçebilir ve kimyanın bu bulutlarda zaman içinde nasıl ilerlediği hakkında fikir sahibi olabiliriz.”

JWST’nin ve gelişmiş filtrelerinin ortaya çıkışıyla birlikte Ginsburg ve meslektaşlarına kozmik araştırmamızı genişletmek için şimdiye kadarki en umut verici fırsatlar sunuldu.