Hubble, galaksiler arasındaki hayalet ışığın zamanda çok geriye uzandığını keşfetti

Yüzlerce hatta binlerce galaksiden oluşan dev kümelerde, sayısız yıldız galaksiler arasında kayıp ruhlar gibi dolaşıp hayaletimsi bir ışık sisi yayar. Bu yıldızlar, bir kümedeki herhangi bir galaksiye yerçekimsel olarak bağlı değildir.

Gökbilimciler için rahatsız edici soru şuydu: Yıldızlar ilk etapta küme boyunca nasıl bu kadar dağıldı? Birkaç rakip teori, yıldızların bir kümenin gökadalarından sıyrıldığı veya gökadaların birleşmesinden sonra etrafa saçıldığı veya milyarlarca yıl önce bir kümenin oluşum yıllarının başlarında mevcut olduğu olasılığını içerir.

NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’ndan bu sözde “küme içi ışığı” arayan yakın tarihli bir kızılötesi araştırma, gizeme yeni bir ışık tutuyor. Yeni Hubble gözlemleri, bu yıldızların milyarlarca yıldır ortalıkta dolaştığını ve onları normal gökadalardan ayıracak bir gökada kümesi içindeki daha yakın tarihli dinamik etkinliğin bir ürünü olmadığını öne sürüyor.

Anket, yaklaşık 10 milyar ışıkyılı kadar uzaktaki 10 gökada kümesini içeriyordu. Bu ölçümler uzaydan yapılmalıdır çünkü zayıf küme içi ışık, yerden görüldüğü şekliyle gece gökyüzünden 10.000 kat daha sönüktür.

Araştırma, küme içi ışığın kümedeki toplam ışığa göre oranının, milyarlarca yıl öncesine bakıldığında sabit kaldığını ortaya koyuyor. Güney Kore, Seul’deki Yonsei Üniversitesi’nden James Jee, “Bu, bu yıldızların küme oluşumunun ilk aşamalarında zaten evsiz olduğu anlamına geliyor” dedi. Sonuçları 5 Ocak sayısında yayınlanıyor. Doğa dergi.

Bir gökada, kümenin merkezinin yörüngesinde dönerken, gökadalar arasındaki boşlukta gaz halindeki malzemenin içinden geçtiğinde, yıldızlar galaktik doğum yerlerinin dışına dağılabilirler. Bu süreçte sürükleme, gazı ve tozu galaksinin dışına iter. Bununla birlikte, yeni Hubble araştırmasına dayanarak Jee, bu mekanizmayı küme içi yıldız üretiminin birincil nedeni olarak reddediyor. Bunun nedeni, ana oyuncu sıyırma ise, küme içi ışık fraksiyonunun zaman içinde günümüze kadar artmasıdır. Ancak milyarlarca yıl boyunca sabit bir kesir gösteren yeni Hubble verilerinde durum böyle değil.

Jee, “Onları neyin evsiz bıraktığını tam olarak bilmiyoruz. Mevcut teoriler sonuçlarımızı açıklayamıyor, ancak bir şekilde erken evrende büyük miktarlarda üretildiler” dedi. “İlk oluşum yıllarında, galaksiler oldukça küçük olabilirdi ve daha zayıf bir yerçekimi kavrayışı nedeniyle yıldızları oldukça kolay akıtıyorlardı.”

İlk yazar Yonsei Üniversitesi’nden Hyungjin Joo, “Küme içi yıldızların kökenini çözebilirsek, bu, tüm bir gökada kümesinin birleşme tarihini anlamamıza yardımcı olacak ve kümeyi saran karanlık maddenin görünür izleyicileri olarak hizmet edebilirler” dedi. kağıdın Karanlık madde, galaksileri ve galaksi kümelerini bir arada tutan, evrenin görünmez yapı iskelesidir.

Gezici yıldızlar, galaksiler arasında nispeten yeni bir langırt oyunuyla üretildiyse, kümenin tüm yerçekimi alanı boyunca dağılmak için yeterli zamanları yoktur ve bu nedenle kümenin karanlık maddesinin dağılımını izleyemezler. Ancak yıldızlar kümenin ilk yıllarında doğmuşlarsa, küme boyunca tamamen dağılmış olacaklardır. Bu, astronomların, küme boyunca karanlık madde dağılımını haritalamak için asi yıldızları kullanmalarına izin verecektir.

Bu teknik yeni ve yerçekimsel mercekleme adı verilen bir fenomen nedeniyle tüm kümenin arka plan nesnelerinden gelen ışığı nasıl çarpıttığını ölçerek geleneksel karanlık madde haritalama yöntemini tamamlayıcı nitelikte.

Küme içi ışık ilk olarak 1951’de Fritz Zwicky tarafından en ilginç keşiflerinden birinin kümedeki parlak, soluk galaksiler arası maddeyi gözlemlemek olduğunu bildiren Saç gökada kümesinde tespit edildi. En az 1.000 gökada içeren Saç Kümesi Dünya’ya en yakın kümelerden biri olduğu için (330 milyon ışıkyılı), Zwicky 18 inçlik mütevazı bir teleskopla bile hayalet ışığı tespit edebildi.

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nun yakın-kızılötesi yeteneği ve hassasiyeti, küme içi yıldızları aramayı evrenin derinliklerine kadar genişletecek ve bu nedenle gizemi çözmeye yardımcı olacaktır.