Derin görüntüleme teknikleri, galaksilerin daha önce düşünülenden çok daha büyük olduğunu ortaya koyuyor

Eğer bu galaksi tipik ise, o zaman çalışmakbugün yayınlandı Doğa Astronomigalaksimizin en yakın komşusu Andromeda ile etkileşime girdiğini gösteriyor.

Bir galaksi nerede biter ve derin uzay nerede başlar? Galaksileri çevreleyen gaza, yani galaksi çevresi ortamına daha yakından bakana kadar basit bir soru gibi görünüyor.

Yıldız diskini çevreleyen gaz halesi, karanlık madde hariç, galaksinin kütlesinin yaklaşık %70’ini oluşturur, ancak şimdiye kadar bir gizem olarak kalmıştır. Geçmişte, gazı yalnızca gaz tarafından emilen bir kuasar gibi bir arka plan nesnesinden gelen ışığı ölçerek gözlemleyebiliyorduk.

Bu, bulutun resmini kalem benzeri bir ışınla sınırlar.

Ancak yeni bir çalışma, uzayda 100.000 ışık yılı uzaklıktaki, bakabildikleri kadarıyla galaksinin dışında parlayan gaz bulutunu tespit edebilen yeni derin görüntüleme teknikleri kullanarak, 270 milyon ışık yılı uzaklıktaki yıldız patlaması olan bir galaksinin çevresini gözlemledi.

Bu gaz bulutunun enginliğini gözünüzde canlandırabilmek için, galaksinin yıldız ışığının (genellikle disk olarak gördüğümüz şeyin) merkezinden yalnızca 7.800 ışık yılı uzağa uzandığını düşünün.

Mevcut çalışma, galaksinin merkezinden uzaya doğru hidrojen ve oksijenin fiziksel bağlantısını gözlemledi ve gazın fiziksel koşullarının değiştiğini gösterdi.

“Nereye baksak bunu bulduk, bu gerçekten heyecan verici ve şaşırtıcıydı,” diyor makalenin baş yazarı, Swinburne Üniversitesi’nde araştırmacı ve Oklahoma Üniversitesi’nde ASTRO 3D yardımcı doçenti olan Doçent Nikole M. Nielsen.

Makalenin diğer yazarları Swinburne, Austin’deki Teksas Üniversitesi, Pasadena’daki California Teknoloji Enstitüsü, San Diego’daki California Üniversitesi ve Durham Üniversitesi’ndendi.

“Artık galaksinin etkisinin nerede durduğunu, galaksiyi çevreleyen şeylerin daha fazlasının parçası haline geldiği geçişi ve sonunda daha geniş kozmik ağa ve diğer galaksilere katıldığı yeri görüyoruz. Bunların hepsi genellikle belirsiz sınırlardır,” diyor Dr. Nielsen.

“Ama bu durumda, bu galakside yıldızlar arası ortam ile galaksi çevresindeki ortam arasında oldukça net bir sınır bulmuş gibi görünüyoruz.”

Çalışmada, yıldızların galaksi içindeki fotonlarıyla gazı iyonlaştırması gözlemlendi.

“CGM’de gaz, galaksilerin içindeki tipik koşullardan farklı bir şey tarafından ısıtılıyor. Bu muhtemelen evrendeki toplu galaksilerden gelen dağınık emisyonlardan kaynaklanan ısınmayı içeriyor ve muhtemelen bazı katkılar şoklardan kaynaklanıyor,” diyor Dr. Nielsen.

“Bu ilginç değişim önemli ve bir galaksinin nerede sona erdiği sorusuna bazı cevaplar sağlıyor” diyor.

Keşif, Hawaii’deki 10 metrelik Keck teleskobunda bulunan ve entegre alan spektrografı içeren ve türünün en hassas cihazlarından biri olan Keck Kozmik Ağ Görüntüleyicisi (KCWI) sayesinde mümkün oldu.

Makalenin yazarlarından biri olan Swinburne Üniversitesi Doçenti Deanne Fisher, “Bu benzersiz gözlemler, yalnızca Mauna Kea’daki Keck Gözlemevi’nde bulunan çok karanlık gökyüzünü gerektiriyor” dedi.

ASTRO 3D bilim insanları Swinburne Üniversitesi aracılığıyla KCWI’ye erişim sağladı.

“Swinburne’ün WM Keck Gözlemevi ile olan ortaklığı ekibimizin mümkün olanın sınırlarını gerçekten zorlamasını sağladı,” diyor bir diğer yazar, Doçent Glenn Kacprzak. “KCWI, galaksilerin etrafındaki dağınık gazı nasıl ölçebileceğimiz ve niceliklendirebileceğimiz konusunda oyunu gerçekten değiştirdi.”

Bu alet sayesinde bilim insanları, galaksideki gazın tek bir spektrumunu veren tek bir gözlem yapmak yerine, KCWI’dan aldıkları tek bir görüntüyle aynı anda binlerce spektrumu elde edebiliyorlar.

ASTRO 3D Direktörü Profesör Emma Ryan-Weber, “Bir galaksinin etrafındaki madde halesinin fotoğrafını çekebilmemiz ilk kez oldu” diyor.

Çalışma, astronomi ve galaksi evrimindeki büyük sorulardan biri olan bulmacaya bir parça daha ekliyor: Galaksiler nasıl evrimleşiyor? Gazlarını nasıl elde ediyorlar? Bu gazı nasıl işliyorlar? Bu gaz nereye gidiyor?

“Galaksi çevresi ortamı, bu gazın döngüsünde büyük bir rol oynuyor,” diyor Dr. Nielsen. “Bu yüzden, CGM’nin farklı türdeki galaksilerin etrafında nasıl göründüğünü anlayabilmek – yıldız oluşturanlar, artık yıldız oluşturmayanlar ve ikisi arasında geçiş yapanlar – bu gazdaki farklılıkları gözlemleyebiliriz, bu da galaksilerin kendilerindeki farklılıkları yönlendirebilir ve bu rezervuardaki değişiklikler aslında galaksinin kendisindeki değişiklikleri yönlendiriyor olabilir.”

Çalışma doğrudan ASTRO 3D’nin misyonuyla ilgili. Profesör Ryan-Weber, “Galaksilerin zaman içinde nasıl kütle oluşturduğunu anlamamıza yardımcı oluyor,” diyor.

Bulguların, farklı galaksilerin nasıl etkileşime girdiği ve birbirlerini nasıl etkileyebileceği konusunda da çıkarımlar yapması mümkün.

Dr. Nielsen, “Samanyolu ve Andromeda’daki CGM’lerin zaten örtüşüyor ve etkileşime giriyor olması oldukça olası” diyor.