Spitzer Uzay Teleskobu (SST), NASA'nın Büyük Gözlemevleri serisinin dördüncü ve son enstrümanıdır. SST, Hubble Uzay Teleskobu (HST), Chandra X-Ray ve Compton Gama Işını Gözlemevlerini 25 Ağustos 2003 tarihinde uzayda izledi. NASA'nın içinde yer alan sondaki güneş merkezli (güneş) yörüngesine yerleştirildi ve 2.5 yıldan fazla bir tarife altında çalışıyor Origins Programı, SST Mayıs 2004'te ilk kamu ışığını ortaya çıkardı - dünyaya Canes Venatici'deki yüz üstü büyük sarmal gökada M51'in muhteşem bir kızılötesi görünümünü verdi.
Lord Rosse ilk olarak M51'i 1845'te bir “spiral bulutsu” olarak tanımladı. Edwin Hubble başka bir “M” - M31 içindeki zayıf değişken yıldızları çözene kadar M51 ve diğer “spiral bulutsuların” kendi Samanyolu'muza eşit bir sıraya ulaşması değildi - Galaxy!
Ama bir şeyi adlandırmak onu açıklamak değildir. Bir şey hakkında açıklanması en zor şeylerden biri “Ne olduğu nasıl ortaya çıktı?”
SST'nin M51 imajının yayınlanmasından çok önce, gökbilimcilere, cennetteki uzaktaki bir nesne sınıfının nadir bir örneğinde “kafa kafaya” verildi - geniş bir gaz ve toz, hafif ama gözetimsiz bir şekilde göz kamaştırıcı parlayan bir bölge - gökbilimcilerin gökada oluşumunu anlama biçiminde devrim yaratabilecek türden bir çalışma. NASA’nın Kökenleri Programı büyük bir hit olmuştu ve şimdi sorun, koşucuyu diğer veri kaynaklarını kullanarak eve taşımaktı…
“Spitzer Uzay Teleskobu ile z = ~ 2.7'de Büyük ~ 200kpc Gazlı Bulutsunun Keşfi” başlıklı bir makalede (29 Mart 2005'te yayınlanmıştır), Ulusal Optik Astronomi Gözlemevi'nden (NOAO) astrofizikçi Arjun Dey ve diğer kuruluşlardan meslektaşlar ( Jet Tahrik Laboratuvarı'ndaki SST operasyon merkezi de dahil olmak üzere) bu heyecanlı (ve heyecan verici) toz bölgesi ve gaz zaman ve mekan içinde 11.3 BLY uzakta yer.
Ekibin sözleriyle, “Aydınlık bir orta-kızılötesi kaynakla ilişkili çok büyük uzamsal olarak genişletilmiş bir bulutsunun keşfini rapor ediyoruz.” Bu sizin ve benim için “uzun zaman önce ve çok erken bir galaktik doğum rahmi” keşfettikleri anlamına geliyor.
Nesne (SST24 J1434110 + 331733), ilk olarak Ocak 2004'ün sonlarında baharın takımyıldızı botlarının orta kızılötesi araştırması sırasında SST'nin MIPS ve IRAC dedektörleri kullanılarak eşlendi. SST24'ün, Genç galaksiler yıldız oluşumuna karıştığında gizemli galaktik döneme dair son derece önemli içgörüler. Ancak bu tür şeylere nüfuz etmek için em spektrumundan ışık kullanarak bölgenin resmini genişletmek gerekir.
Kısmen SST24'e başka bakışlara sahip olma ihtiyacı, SST'nin 0.84 metrelik aynasının sınırlı diyaframı ve kızılötesi ışıkla ilişkili uzun dalga boyları tarafından yönlendirildi. En iyi ihtimalle SST, nebulositenin üçte birini ortaya çıkardı. (SST üzerindeki enstrümanlar 6 ark saniye ayrıntı çözünürlüğü ile sınırlıdır.) Üç adet yerleşik dedektör (Kızılötesi Dizi Kamera -IRAC, Kızılötesi Spektrograf - IRS ve Spitzer - MIPS için Çok Bantlı Görüntüleme Fotometresi) görüntüsü ve orta ila uzak kızılötesi ışığı analiz edin -kızılötesi dalga boyları (3.6-160 mikrometre).
Üç SST cihazı kullanılarak gözlemlenen ışık çoğunlukla “sıcak” nesnelerden (gazlar ve toz) kaynaklansa da, yakın mesafelerden genişlemeli kırmızıya kayma sonrasında yakın optik kaynaklardan gelen ışık da görülebilir. İlginç bir şekilde, aynı "neredeyse optik ışık" daki belirli bir parlak çizgi ilk olarak astrofizikçi Lyman Spitzer tarafından astronomi kullanımı için işaretlendi - SST'nin adı - kızılötesi astronominin önde gelen 20. yüzyıl savunucularından biri.
Diğer enstrümanlardan alınan verilerle birleştirilen Dey ve ekibi, SST24 içinde aktif bir galaktik çekirdek (AGN) için zorlayıcı bir vaka hazırladı. Eğer böyle bir AGN doğrulanırsa, karadeliklerin erken galaksi evriminde önemli bir rol oynadığını gösterecektir. Böyle bir örnek, AGN'leri galaksi grubu oluşumunun sebebinden ziyade - sebebi haline getirerek galaksi oluşumu anlayışımızı kökten değiştirebilir ...
SST24 ile ilişkili ekip tarafından kullanılan görsel veriler, Kitt Peak, Arizona'daki NOAO'nun 4m ve 2.1m teleskopları kullanılarak toplandı. Bu enstrümanlar SST çözünürlüğünü neredeyse sekiz kat artırdı. Optik ışıkta mevcut olan diğer veriler SST24’ün enerji çıkışının resmini genişletti. 2004 yılının Mayıs ve Haziran aylarında, SST24 ile ilgili spektrografik bilgiler (ön plan ve arka plan nesneleri ile birlikte), Mauna Kea, Hawaii'deki 10 metrelik Keck I aletinden ince ayarlanmış ve hassas şekilde yönlendirilmiş 1 ark ikinci şeritler halinde toplandı.
Makalenin özetinden, “Parlak orta kızılötesi kaynak ilk olarak Spitzer Uzay Teleskobu kullanılarak yapılan gözlemlerde tespit edildi. NOAO Derin Geniş Alan Araştırması'ndaki mevcut geniş bantlı görüntüleme verileri, orta kızılötesi kaynağın dağınık, uzamsal olarak genişletilmiş, optik bir muadili ile ilişkili olduğunu ortaya çıkardı… Spektroskopi ve daha fazla görüntüleme… optik kaynağın neredeyse tamamen hat yayan bulutsunun olduğunu ortaya koyuyor eğer az varsa, saptanabilir dağınık sürekli emisyon. ”
Tipik olarak, olgun galaksiler, yıldız fotosferlerinden gelen siyah cisim radyasyonu tarafından üretilen tam bir ışık spektrumu sergilerler. Bu tür geniş bant spektrumları genellikle atomik uyarım ile ilişkili dar, parlak emisyon hatları ile güçlendirilir. Ancak SST24’ün spektrumunda tek bir dar radyasyon bandı hakimdir. Bu grup - 11.3 BLY'nin durgunluğu nedeniyle yaklaşık 3.7 kez kaymış olsa da - hidrojen gazı tarafından yayılan “Lyman Alpha” frekansıyla ilişkilendiriliyor. Genellikle bu tür Lyman-alfa bulutları uzak arka plan kuasarlarından stimülasyon ile ışınlanır. Ancak SST24 durumunda, başka bir mekanizma söz konusu olabilir - bulutsunun içindeki bir kara delik kaynağı.
Bilim ekibi, SST24’ün yapısını bir araya getirirken, AGN'sinin bulutun neredeyse onda biri kadar bulutun merkezinden dengelendiğini belirledi. Bu dengenin gökada oluşumu üzerinde ne gibi bir etkisi olduğu açık olmasa da, bunun gerçeği gelecekte galaksi grubu oluşumunu nasıl modellediğimize dahil edilmelidir.
Lyman alfa ışığındaki spektrografik değişimler, SST24'ün merkezi 100 KLY bölgesinin yavaşça döndüğünü ve yaklaşık 6 trilyon güneşin kütle eşdeğerini - bazı Samanyolu ve Whirlpool (M51) galaksilerimizin 5x kütlesini içerdiğini gösterir. SST24, tüm Samanyolu ve on iki uydu gökadayı kolayca kapsayan bir alan içerir.
Ancak SST24 tamamen yıldız oluşumundan yoksun değildir. Ekip, “bulutsunun kuzey ucunun yakınında genç bir yıldız gökada yatıyor” diyor. Bu galaksi tozla kızartılır, Lyman-alfa radyasyonu ile aynı kırmızıya kaymaya ve ayrıca yıldız oluşumuyla ilişkili geniş bant radyasyonuna sahiptir. Bu galaksi bir AGN'ye dair hiçbir belirti vermiyor. Bu nedenle, AGN? Lerin tüm galaksilerin oluşumu için önemli bir rol oynamadığını yakında öğrenebiliriz.
Her ne kadar SST24'ün radyo frekansı muayenesi zor olsa da (uzun dalga boylarındaki çözünürlük sorunları nedeniyle), takım orta kızılötesinin radyo dalgası yoğunluk oranına, “yıldız patlaması gökadalarına benzer bir benzerlik gösteriyor…” Bu nedenle SST24'ün bölümleri mat, parlak damızlık yıldızlarla zengin, tam gelişmiş bir galaksinin açığa çıkmasına yol açabilecek hızlı yıldız evrimi döneminden geçiyor…
SST24 şimdiye kadar tespit edilen tek Lyman-alfa bulutu değil, ancak keşfedilen bu az sayıda bilim ekibi tarafından olağanüstü düşünülüyor: “Bu 100kpc lyman-alfa bulutlarının nadirliği, güçlü AGN ve galaksi aşırılıkları ile ilişkileri ve enerjiklerinin hepsi bu bölgeler en büyük gökadaların oluşum alanlarıdır. Öyleyse, bu sistemlerin fiziksel koşullarını ve enerjilerini anlamak, büyük gökada oluşum süreci hakkında önemli bilgiler sağlayabilir. ”
Yazan: Jeff Barbour
