ESO - Avrupa Güney Gözlemevi (European Southern Observatory)

Neden Çoğu Uzak Gökada Taramaları Hedeflerini % 90 Oranında Iskalıyor?

Uzay bilimciler çok uzak evren taramalarının çoğunda toplam gerçek ışığın büyük bir kısmının gözlenemediğini uzun süredir biliyorlardı. Şimdi, ESO'nun Çok Büyük Teleskobunu (VLT) oluşturan dört adet dev 8.2 metrelik teleskoptan ikisi kullanılarak gerçekleştirilen oldukça derin gökyüzü taraması ve eşşiz, özel-üretilmiş bir filtre sayesinde gökbilimciler yaklaşık 10 milyar ışık-yılı uzaklıktaki gökadaların büyük bir kısmının keşfedilmemiş olduğunu belirlediler. Ayrıca tarama evrenin bu erken dönemine ait en sönük gökadaların ortaya çıkarılmasına da yardımcı oldu.

Gökbilimciler çok uzak evrende oluşan yıldızların miktarını araştırmak için sık sık hidrojen tarafından salınan ve Lyman-alfa çizgisi olarak bilinen ışığın güçlü, özgün "parmak izini" kullanırlar. [1] Şimdiye kadar bu taramalarda uzun süredir gözden kaçmış bir çok uzak gökada olduğundan şüphe edilmekteydi. Yeni VLT taraması ilk kez bunun tam olarak ne olduğunu göstermektedir: ortalama olarak Lyman-alfa çizgisinin % 95'i onu salan gökada içinde hapsedilmektedir, ve çoğu gökada Lyman-alfa taramalarında görünmemektedir.

Nature dergisinde yayınlanan araştırma makalesinin başındaki isim Matthew Hayes şöyle açıklıyor, "Gökbilimciler her zaman Lyman-alfa taramalarında bir miktar gökadanın kayıp olduğunu bilmekteydiler, ama şimdi ilk kez bir ölçüme sahibiz. Ve azımsanmayacak sayıda kayıp gökadaya."

Hayes ve çalışma arkadaşları standart Lyman-alfa tarama yöntemlerini takip edip bu ışığı ölçerek toplam parlaklığın ne kadar bir kısmının kayıp olduğunu anlamak için VLT'deki FORS kamerasını ve özel-üretilen dar bant filtresini [2] kullandılar. Daha sonra, uzayın aynı bölgesini başka bir VLT Birim Teleskobunda bulunan yeni HAWK-I kamerasını kullanarak parlayan hidrojen tarafından farklı bir dalga boyunda salınan ve H-alfa çizgisi olarak da bilinen ışığı incelemek için taradılar. Özellikle GOODS-Güney alanı olarak bilinen, gökyüzünün iyi-çalışılmış bir bölgesinde ışığı 10 milyar yıldır (kırmızıya kayma 2.2 [3]) yol alan gökadaları incelediler.

"Gökyüzünün bu kadar derin bir parçasını hidrojenden bu iki özel dalgaboyunda gelen ışıkta ilk kez gözlemiş oluyoruz, ve bunun çok önemli olduğu ortaya çıktı", diyor takım üyesi Göran Östlin. Tarama oldukça derindi, ve evrenin yaşamının bu erken döneminde bilinen en sönük gökadalardan bazılarını ortaya çıkardı. Böylece gökbilimciler Lyman-alfa kullanılarak yapılan geleneksel taramalarla üretilen toplam ışığın sadece çok küçük bir kısmının görüldüğü sonucunu çıkarabildiler. Bu taramalarda % 90 oranında çoğu gökada gizlenmiş haldeydi. "Eğer on tane gökada görüldüyse, orada belki de yüz tane vardı",diyor Hayes.

Farklı dalgaboylarında salınan ışığı hedef alan farklı gözlemsel yöntemler sadece Evren'in kısmen tamamlanmış bir görüntüsüyle sonuçlanacaktır. Bu taramanın sonuçları, Evrenin tarihinde ilk oluşan gökadalar incelenirken güçlü Lyman-alfa imzasının artmasının evren bilimciler için şiddetli bir uyarı olduğunu bildirmektedir. Makalenin yardmcı yazarı Miguel Mas-Hesse şunları kaydediyor "Şimdi ne kadar kayıp olduğunu biliyoruz, evrenin daha kesin temsillerini oluşturmaya başlayabiliriz, Evren'in yaşamında farklı zamanlarda yıldızların ne kadar çabuk oluştuklarını daha iyi anlayabiliriz."

Bu büyük ilerleme kullanılan eşsiz kamera sayesinde mümkün olmuştur. İlk ışığını 2007'de alan HAWK-I kamerası en son teknoloji ürünü bir alettir. "HAWK-I'den daha büyük görüş alanından sahip sadece birkaç kamera var, ve onlar VLT'nin büyüklüğünün yarısından daha küçük teleskoplara takılı haldeler. Böylece sadece VLT/HAWK-I, gerçekten bu uzaklıklardaki bu kadar sönük gökadaları etkili bir şekilde bulabilir". diyor takım üyesi Daniel Schaerer.

Notlar:

[1] Lyman-alfa ışığı uyarılmış (daha özel olarak, çekirdek etrafındaki elektron ilk uyartılmış seviyeden temel seviyeye düştüğünde) hidrojen tarafından salınan ışığa karşılık gelmektedir. Bu ışık morötesi dalgaboyunda 121.6 nm'de salınmaktadır. Lyman-alfa çizgisi onu keşfeden Theodore Lyman'dan sonra Lyman serileri denilen serideki ilk çizgidir. Johann Balmer'den sonra Balmer serileri olarak adlandırılan seri ise uyarılmış hidrojen tarafından salınan ışığa karşılık gelmektedir. Bu serilerdeki ilk çizgi 656.3 nm'de salınan H-alfa çizgisidir.

[2] Bir dar-bant filtre; merkezi özel bir dalgaboyunda olan sadece dar bantgenişliğine sahip bir ışığın geçmesine izin verecek şekilde tasarlanmış bir optik filtredir. Geleneksel dar-bant filtreler H-alfa gibi merkezi Balmer serileri üzerinde olanları içermektedir.

[3]Evrenin genişlemesinden dolayı, uzak bir nesnenin ışığı onun uzaklığına bağlı olarak bir miktar kızıla kaymaktadır. Bunun anlamı o cismin ışığının daha uzun dalgaboylarına doğru kaymasıdır. 2.2'lik bir kızıla kayma değeri -ışığı bize ulaşmak için yaklaşık 10 milyar yıl geçen gökadalara karşılık gelen - ışığın 3.2 çarpanı kadar uzatılması anlamına gelmektedir. Böylece Lyman-alfa görünür bölge yakınında yaklaşık 390 nm'de görülür ve ESO'nun VLT'sine bağlı FORS aleti ile gözlenebilir. Aynı zamanda yakın kızılöte bölgesinde 2.1 mikrona doğru kayan H-alfa çizgisi de VLT üzerindeki HAWK-I aleti ile gözlenebilirdi.

Kaynak:ESO Basın Açıklaması/Bilim Bülteni(24 Mart 2010)

MsXLabs Üye Girişi