ESO - Avrupa Güney Gözlemevi (European Southern Observatory)

Gökadasal Bir Kaza Araştırması

X-rays, dark matter and galaxies in the cluster Abell 2744

Bilimcilerden oluşan bir ekip Pandora Kümesi olarak adlandırılan Abell 2744 gökada kümesi üzerinde çalıştılar. Kümenin karmaşık ve şiddetli geçmişini ESO’nun Çok Büyük Teleskobu ve Hubble Uzay Teleskobunu da içeren yerdeki ve uzaydaki teleskopları kullanarak bir araya getirdiler. Abell 2744’ün dört ayrı gökada kümesinin eş zamanlı çarpışması sonucu oluştuğu ve bu karmaşık çarpışmaların daha önce görülmeyen tuhaf sonuçlara yol açtığı görülüyor.

Dev gökada kümeleri birbirleriyle çarpıştıklarında, ortaya çıkan karışıklık gökbilimciler için bir bilgi hazinesi gibidir. Gökyüzündeki en karmaşık ve olağandışı çarpışan gökada kümelerinden birini araştıran uluslararası bir gökbilimciler ekibi 350 milyon yıldır devam eden bu kozmik çarpışmanın tarihini bir araya getirdiler.

Abell 2744 kümesiyle ilgili bu yeni çalışmayı yürüten bilimcilerden biri olan Julian Merten gözlemleri şöyle açıklıyor: “Bir çarpışmanın nedenlerini bir araya getirerek kazayı araştıran bir dedektif gibi, bu kozmik çarpışların gözlemlerini kullanarak, yüzlerce yıldır devam eden bu olayları yeniden yapılandırabiliriz. Bu sayede Evrendeki yapıların nasıl oluştukları ortaya çıkabilir ve farklı türdeki maddelerin çarpıştıklarında birbirlerini nasıl etkiledikleri göz önüne serilebilir.”

“Onu Pandora’nın Kümesi olarak adlandırdık çünkü çarpışma farklı ve ilginç birçok olaya sebep oldu. Bu olaylardan bazıları daha önce hiç görülmemişti.” diye ekliyor araştırma ekibinin diğer üyelerinden Renato Dupke.

Abell 2744 şu anda ESO’nun Çok Büyük Teleskobu (VLT), Japon Subaru Teleskobu, NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu ve NASA’nın Chandra X-Işın Gözlemevi’nden elde edilen verilerin birleştirilmesi sayesinde daha önce hiç olmadığı kadar detaylı bir şekilde araştırılıyor.

Kümedeki gökadalar VLT ve Hubble görüntülerinde açıkça görülüyor. Gökadalar oldukça parlak olsalar da, oradaki kütlenin sadece % 5’ini meydana getiriyorlar. Geriye kalan; sadece X-ışınlarında parlayacak kadar sıcak olan (yaklaşık % 20 civarındaki) gaz ve tamamen görünmez olan (% 75 oranında) karanlık maddedir. Çarpışmada ne olduğunu anlayabilmek için, araştırma ekibinin Abell 2744 içindeki üç madde türünün konumlarını tümüyle görüntülemesi gerekiyor.

Karanlık madde ışığı yaymadığı, soğurmadığı veya yansıtmadığı (bu nedenle adı böyle) için tam olarak anlaşılamıyor, kendisini sadece kütleçekimsel etkisiyle belirlenebilir hale getiriyor. Ekip bu gizemli maddenin yerini belirlemek için, kütleçekimsel mercekleme olarak bilinen bir olgudan faydalandı. Bu uzak gökadalardan gelen ışık ışınlarının kümede bulunan kütleçekimsel alanlar bükülmesidir. Sonuç VLT ve Hubble gözlemlerinde arkaplandaki gökadaların görüntülerinde kendini gösteren bir dizi bozulmadır. Bozulan bu görüntüleri dikkatlice işaretleyerek, gizli kütlenin bulunduğu yerin doğru olarak görüntülenmesi ve böylece karanlık maddenin nerede olduğunun tesbiti mümkün olabilir.

NASA’nın Chandra X-ışın Gözlemevi doğrudan gözleyebildiği için kümedeki sıcak gazın yerini tesbit etmek karanlık maddeye kıyasla daha kolay. Bu gözlemler sadece gazın bulunduğu yeri tesbit etmek için değil, aynı zamanda kümenin farklı bileşenlerinin hangi açılarla ve hızlarla bir araya geldiğini göstermesi açısından da önemli.

Gökbilimciler sonuçları incelediklerinde oldukça ilginç birçok özellikle karşılaştılar. “Abell 2744, dört farklı kümenin350 milyon yıldan fazla süredir devam eden bir dizi çarpışması sonucunda oluşmuş gibi görünüyor. Farklı türdeki maddelerin anlaşılması zor ve kararsız dağılımı oldukça alışılmadık ve etkileyici.” diyor araştırma makalesinin yazarlarından Dan Coe.

Karmaşık çarpışmanın bir kısım sıcak gaz ve karanlık maddeyi ayırdığı ve şimdi bunların birbirlerinden ve görünür gökadalardan ayrı yerlerde oldukları görülüyor. Pandora Kümesi diğer sistemlerde sadece tekil olarak görülen olguların çoğunu bir arada bulunduruyor.

Kümenin merkez civarı bir küme gazının diğeriyle çarpışarak şok dalgası meydana getirdiği bir “kurşun”dur. Karanlık madde çarpışmadan etkilenmeden geçebilir. [1]

Kümenin başka bir kısmında gökadalar ve karanlık madde bulunurken, sıcak gaz yer almıyor.Bu sıcak gaz çarpışma nedeniyle arkasında sönük bir izden başka birşey bırakmadan dışarıya atılmış olabilir.

Kümenin dış kısımları daha da ilginç özelliklere sahip. Bir bölge çok miktarda karanlık madde içerirken, burada ışıldayan gökadalar veya sıcak gaz bulunmuyor. Başka bir yerde İlişkili olduğu karanlık maddeyi takip etmek yerine onun önünde giden, dışarıya doğru atılmış birbirinden ayrı hayali gaz kümeleri bulunuyor. Bu bilmece gibi düzen, belki gökbilimcilere karanlık maddenin nasıl davrandığı ve evrendeki farklı içerikteki maddelerin birbirleriye nasıl etkileştikleri konusunda bir şeyler söyleyebilir.

Gökada kümeleri abartısız trilyonlarca yıldız içeren evrendeki en büyük yapılardır. Tekrar eden çarpışmalarla oluşma ve gelişme süreçleri, evren anlayışımız için derin anlamlar taşımaktadır. Şimdiye dek bulunan en karmaşık ve etkileyici çarpışmaları içeren Pandora Kümesi ile ilgili daha geniş çaplı araştırmalar şu anda sürmektedir.

Notlar:

[1] Bu etki daha önce “Kurşun Kümesi’ni” (1E 0657-56) de içeren birkaç gökada kümesi çarpışmasında görülmüştü.

Kaynak:ESO Basın Açıklaması/Bilim Bülteni(22 Haziran 2011)

MsXLabs Üye Girişi