Bu makale, şu anda Almanya, Heidelberg'deki Max Planck Astronomi Enstitüsü'nde (MPIA) bir yıllık Fulbright Bursu ile Samanyolu'ndaki yıldızlar hakkında araştırma yapan Anna Ho'nun konuk yazısıdır.
Samanyolu'nda her yıl ortalama yedi yeni yıldız doğuyor. Uzak galaksi GN20'de, her yıl şaşırtıcı derecede ortalama 1.850 yeni yıldız doğuyor. Galaktik evimiz adına öfkeli olan “Nasıl” diye sorabilirsiniz “GN20, Samanyolu'nun birini çekmesi gereken zamanda 1.850 yeni yıldızı yönetiyor mu?”
Bunu cevaplamak için, ideal olarak GN20'deki yıldız fidanlıklarına detaylı bir şekilde, Samanyolu'ndaki yıldız fidanlıklarına ayrıntılı bir şekilde bakacağız ve ilkini ikincisinden çok daha üretken yapan şeyleri göreceğiz.
Ancak GN20, ayrıntılı bir görünüm için çok uzak.
Bu galaksi o kadar uzaktır ki ışığının teleskoplarımıza ulaşması on iki milyar yıl sürdü. Referans olarak, Dünya'nın kendisi sadece 4,5 milyar yaşında ve evrenin kendisinin yaklaşık 14 milyar yaşında olduğu düşünülüyor. Işığın seyahat etmesi zaman aldığından, uzaya bakmak, zamana bakmak demektir, bu nedenle GN20 sadece uzak değil, aynı zamanda çok eski bir galaksidir. Ve yakın zamana kadar, gökbilimcilerin bu uzak, eski galaksilere ilişkin vizyonu bulanıktı.
Yavaş İnternet bağlantısı olan bir video yüklemeye çalıştığınızda veya düşük çözünürlüklü bir resim indirip gerdiğinizde ne olacağını düşünün. Görüntü pikselli. Bir zamanlar bir insanın yüzü birkaç kare haline gelir: saç için birkaç kahverengi kare, yüz için birkaç pembe kare. Düşük çözünürlüklü resim ayrıntıları görmeyi imkansız hale getirir: gözler, burun, yüz ifadesi.
Bir yüzün birçok detayı vardır ve bir galaksinin çok çeşitli yıldız kreşleri vardır. Ancak, GN20 gibi eski galaksilerin geniş kozmik mesafelerle teleskoplarımızdan ayrılmasının bir sonucu olarak zayıf çözünürlük, gökbilimcileri tüm bu zengin bilgileri tek bir noktaya bulanıklaştırmaya zorladı.
Samanyolu'nda evde durum tamamen farklı. Gökbilimciler yıldız fidanlıklarına derinlemesine bakmayı başardılar ve yıldız doğumuna çarpıcı bir ayrıntıyla tanıklık ettiler. 2006'da Hubble Uzay Teleskobu, Samanyolu'nun en ünlü yıldız kreşlerinden biri olan Orion Bulutsusu'nun kalbinde, bu muhteşem ayrıntılı aksiyon çekimini aldı:
Bu görüntüde 3.000'den fazla yıldız var: Parlayan noktalar, son zamanlarda kozalarından ortaya çıkan yeni doğan yıldızlardır. Yıldız kozaları gazdan yapılır: Bu gaz kozalarının binlerce tanesi, gaz ve toz bakımından zengin muazzam kozmik fidanlıklar içinde yer alır. Bu Hubble görüntüsünün merkezi bölgesi, bir baloncuk gibi görünen, çok net ve parlaktır, çünkü içindeki büyük yıldızlar dövüldükleri tozu ve gazı üflemişlerdir. Görkemli yıldız fidanları Samanyolu'nun her tarafına dağılmıştır ve gökbilimciler yıldızların nasıl yapıldığını anlamak için onları açığa çıkarmada çok başarılı olmuşlardır.
Hem evde hem de nispeten yakın gökadalarda kreşleri gözlemlemek, gökbilimcilerin genel olarak yıldız doğumunu anlamada büyük atılımlar yapmasını sağladı: ve özellikle bir kreş veya bir yıldız oluşum bölgesini yıldız inşa etmede diğerinden daha iyi yapan şey. Cevap şudur: Belirli bir bölgede ne kadar gaz var. Daha fazla gaz, daha hızlı yıldız doğum oranı. Gaz yoğunluğu ve yıldız doğum hızı arasındaki bu ilişkiye Kennicutt-Schmidt Kanunu denir. 1959'da Hollandalı gökbilimci Maarten Schmidt, gaz yoğunluğunun yıldız doğumunu tam olarak nasıl etkilediğini ve kırk yıl sonra, bilimsel diyalogların on yıllara nasıl yayılabileceğini gösteren bir örnekte, Amerikalı meslektaşı Robert Kennicutt ona cevap vermek için 97 gökadadan gelen verileri kullandı. .
Kennicutt-Schmidt Yasasını anlamak, yıldızların nasıl oluştuğunu ve hatta galaksilerin nasıl evrimleştiğini belirlemek için çok önemlidir. Temel bir soru, tüm galaksileri yöneten bir kural olup olmadığı veya bir kuralın galaktik mahallemizi yönetip yönetmediği, ancak farklı bir kural uzak galaksileri yönetip yönetmediğidir. Özellikle, “yıldız patlaması gökadaları” olarak bilinen uzak gökadalar ailesinin, özellikle verimli fidanlıklar içerdiği görülmektedir. Bu uzak, yüksek verimli yıldız fabrikalarını incelemek, evrenin başlangıcına yakın galaksileri eskiden olduğu gibi araştırmak anlamına gelir.
GN20 girin. GN20, bu yıldız patlaması gökadalarının en parlak, en üretkenlerinden biridir. Daha önce gökbilimcilerin imgelerinde pikselli bir nokta olan GN20, teknolojik kabiliyette dönüşümün bir örneği haline gelmişti.
Aralık 2014'te, ABD'deki Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi'nden Dr. Jacqueline Hodge liderliğindeki ve Almanya, İngiltere, Fransa ve Avusturya'dan gökbilimcilerden oluşan uluslararası bir gökbilimciler ekibi, GN20'deki yıldız fidanlıkları. Sonuçları bu yılın başlarında yayınlandı.
Anahtar, interferometri adı verilen bir tekniktir: bir nesneyi birçok teleskopla gözlemlemek ve tüm teleskoplardan gelen bilgileri ayrıntılı bir görüntü oluşturmak için birleştirmek. Hodge ekibi dünyanın en gelişmiş interferometrelerinden bazılarını kullandı: New Mexico çölünde Karl G. Jansky Çok Büyük Dizi (VLA) ve denizden 2550 metre (8370 feet) yükseklikte Plateau de Bure İnterferometre (PdBI) Fransız Alpleri düzeyinde.
Bu interferometrelerin yanı sıra Hubble Uzay Teleskobu'ndan alınan verilerle, bir nokta olan şeyi aşağıdaki kompozit görüntüye dönüştürdüler:
Bu sahte renkli bir görüntüdür ve her renk galaksinin farklı bir bileşenini temsil eder. Mavi, Hubble Uzay Teleskobu tarafından yakalanan ultraviyole ışıktır. Yeşil, VLA tarafından görüntülenen soğuk moleküler gazdır. Ve kırmızı ılık tozdur, örtülü yıldız oluşumuyla ısıtılır, PdBI tarafından tespit edilir.
Bir pikselin birçok kişiye ayrılması, ekibin GN20 gibi bir yıldız patlaması galaksisindeki fidanlıkların Samanyolu gibi “normal” bir galaksideki fidanlardan temel olarak farklı olduğunu belirlemesini sağladı. Aynı miktarda gaz göz önüne alındığında, GN20 Samanyolu'nun yapabileceğinden daha fazla yıldız emri çıkarabilir. Sadece daha fazla hammaddeye sahip olmakla kalmaz, yıldızları şekillendirmede daha verimlidir.
Bu tür bir çalışma şu anda aşırı GN20 vakasına özgüdür. Bununla birlikte, Atacama Büyük Milimetre / milimetre-altı Dizisi (ALMA) gibi yeni nesil interferometrelerle daha yaygın olacaktır.
Şili And'larında 5000 metre (16000 fit) yükseklikte bulunan ALMA, gökbilimcilerin yıldız doğum anlayışını dönüştürmeye hazırlanıyor. Son teknoloji teleskoplar, gökbilimcilerin, bir zamanlar sadece yerel komşumuz için mümkün olduğu düşünülen uzak galaksilerle - erken evrendeki antik galaksilerle - bir tür ayrıntılı bilim yapmalarını sağlıyor. Gökbilimciler, teorileri mahallemizin ötesinde, uzayda ve zaman içinde test edebildiklerinden, evrensel fiziksel yasaların bilimsel arayışında bu çok önemlidir.
