SARMAL GöKADALAR ŞEKILLENDIRIYOR

Send

Sarmal gökadalar ikonik bir formdur. Ürün logolarında ve her türlü başka yerde kullanılırlar. Hatta birinde yaşıyoruz. Ve şekillerini nasıl elde ettikleri belli olsa da, dönerek, durum böyle değil.

Bilim adamları hala sarmal gökadalar ve yıldızlarla dolu zarif kollarla formlarını nasıl kazandıklarını merak ediyorlar. Kızılötesi Astronomi için Stratosferik Gözlemevi olan SOFIA ile çalışan gökbilimciler, manyetik alanların kendimiz dışındaki sarmal gökadaları gözlemleyerek oynadığı rolü inceliyorlar. Son zamanlarda, SOFYA bilim adamları NGC 1068 olarak da bilinen M77 galaksisini gözlemlediler ve sonuçlarını yeni bir çalışmada sundular.

“SOFIA / HAWC +, NGC 1068'deki manyetik alanları izliyor” başlıklı yeni çalışma Astrofizik Dergisi'nde yayınlanacak. Baş yazar, NASA’nın Ames Araştırma Merkezi’ndeki SOFIA Bilim Merkezi’nde bulunan Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği bilim adamı Enrique Lopez-Rodriguez’dir.

Lopez-Rodriguez bir basın açıklamasında “Manyetik alanlar görünmez, ancak bir galaksinin evrimini etkileyebilirler” dedi. “Yerçekiminin galaktik yapıları nasıl etkilediğine dair oldukça iyi bir anlayışa sahibiz, ancak manyetik alanların oynadığı rolü öğrenmeye başlıyoruz.”

M77 yaklaşık 47 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer alan spiral bir gökadadır. Çubuk görünür ışıkta görülmese de, çubuklu bir sarmal gökadadır. Görünür ışıkta da görülmeyen aktif bir galaktik çekirdeğe sahiptir ve Samanyolu'nun merkezindeki SMBH olan Sgr A * 'dan iki kat daha büyük olan süper kütleli bir kara deliğe (SMBH) sahiptir. M77 Samanyolu'ndan daha büyüktür: yarıçapta yaklaşık 85.000 ışıkyılı ve Samanyolu yaklaşık 53.000'dir. Samanyolu'nun 250 milyar ila 400 milyar arasında olduğu sırada M77'nin yaklaşık 300 milyar yıldızı var.

M 77, hem parlak, aktif bir galaktik çekirdeğe (AGN) hem de parlak bir daire şeklinde çekirdek yıldız patlamasına sahip en yakın büyük tasarım sarmal gökadadır.

M 77’nin spiral kolları yıldız patlamaları adı verilen yoğun yıldız oluşum alanlarıyla doludur. Görünmez manyetik alan çizgileri spiral kolları yakından takip eder, ancak gözlerimiz onları göremez. Ancak SOFYA, bu silahların formlarını nasıl aldığını açıklayan yaygın olarak tutulan bir teoriyi destekleyebilir ve varlığını destekler. Buna “yoğunluk dalgası teorisi” denir.

Yoğunluk dalgası teorisi 1960'ların ortalarında geliştirilmeden önce, bir galaksideki sarmal kolları açıklayan sorunlar vardı. “Sargı problemine” göre, sarmal kollar sadece birkaç yörüngeden sonra kaybolacak ve galaksinin geri kalanından ayırt edilemeyecekti.

Sargı sorununu gösteren hızlı bir video.

Yoğunluk dalgası teorisi, kolların kendilerinin yoğunluk dalgalarından geçen gazlardan ve tozdan ayrı olduğunu söylüyor. Kollar, yoğunluk dalgalarının kendilerinin görünür kısmıdır ve yıldızlar dalgaların içine ve dışına hareket eder. Öyle görünüyor olsa da, kollar yıldızlardan yapılmış kalıcı yapılar değildir.

Yoğunluk dalgalarının galaksilerde nasıl sarmal kollar oluşturduğunu gösteren kısa bir video.

SOFYA gözlemleri, manyetik alan çizgilerinin 24.000 ışıkyılı uzaklıkta, kollar boyunca tamamen uzandığını göstermektedir. Çalışmaya göre, galaksinin spiral şeklini oluşturmaya yardımcı olan yerçekimi kuvvetleri, yoğunluk dalgası teorisini destekleyen manyetik alanları sıkıştırıyor.

Lopez-Rodriquez, “Bu, manyetik tarlaların ilk kez spiral kollarında şu anki yıldız doğumuyla hizalandığını gördük” dedi. “Teorileri destekleyen gözlemsel kanıtlara sahip olmak her zaman heyecan vericidir.”

Galaksilerdeki manyetik alan çizgilerini gözlemlemek çok zordur ve SOFIA’nın en yeni aleti bunu mümkün kılar. Buna HAWC + veya Yüksek Çözünürlüklü Havadan Geniş Bant Kamera-Plus denir. HAWC +, uzak kızılötesinde, M77'deki manyetik alan çizgilerine dikey olarak hizalanmış toz taneleri gözlemlemek için çalışır. Bu, gökbilimcilerin alttaki manyetik alanın şeklini ve yönünü çıkarmasını sağlar.

M 77'de, dağınık görünür ışık ve yüksek enerjili parçacıklardan yayılan radyasyon gibi birçok potansiyel girişim vardır, ancak uzak kızılötesi bunlardan etkilenmez. SOFIA’nın 89 mikron dalga boyunda görebilmesi, toz tanelerini net bir şekilde görmesini sağlıyor. HAWC + aynı zamanda polarize elektromanyetik enerjiyi ölçen ve yorumlayan bir görüntüleme polarimetresidir.

Bu çalışma sadece tek bir sarmal kol galaksisi ile ilgilidir, bu yüzden yapılması gereken daha çok iş vardır. Manyetik alan çizgilerinin düzensizlikler de dahil olmak üzere diğer galaksilerin yapısında nasıl bir rol oynayabileceği belirsizdir. Ama görünüşe göre bu ekip bu galaksileri incelemek için bir yöntem geliştirdi.

Makalelerinin sonuçlarında söyledikleri gibi, “Burada sunulan sonuçlar, M 82 ve NGC 253 (Jones ve ark.2019) önceki çalışmalarımızla birlikte FIR (Uzak Kızılötesi) polarimetrenin değerli bir araç olabileceğine dair kanıt sağlar dış galaksilerde, özellikle yüksek optik derinlikte bölgelerde manyetik alan yapısını incelemek için. ”