Görsel hakları: Subaru Telescope
Japonya merkezli Subaru teleskopu, 12.8 milyar ışıkyılı uzaklıkta kaydedilen en uzak gökadayı tespit etti. Subaru Deep Field proje ekibi, yaklaşık 13 milyar ışıkyılı uzaklıktaki nesnelere karşılık gelen çok belirli bir dalga boyunda ışığın geçmesine izin veren özel bir filtre kullanarak 70 aday uzak nesneyi ortaya çıkardı.
Subaru teleskopu, şimdiye kadar gözlemlenen en uzak galaksi olan 12.8 milyar ışıkyılı uzaklıkta bir galaksi buldu (6.58 kırmızıya kayma; not 1'e bakın). Bu keşif, Subaru teleskopunu işleten Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi'nin Subaru Teleskobu'nun bir araştırma projesi olan Subaru Derin Alan Projesi'nin ilk sonucudur. Subaru Deep Field (SDF) proje ekibi, geniş görüş alanına sahip bir kameraya 13 milyar ışıkyılı uzaklıktaki galaksileri tespit etmek için tasarlanmış özel bir filtre takarak yaklaşık 70 uzak galaksi adayı buldu. Spektrografla yapılan gözlemler, dokuz adaydan ikisinin aslında uzak gökada olduğunu doğruladı. Bunlardan biri şimdiye kadar gözlemlenen en uzak gökadadır. Bu keşif, projenin evrenin erken tarihini istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde çözmeye yardımcı olacak çok sayıda uzak gökada bulabileceği beklentisini ortaya koyuyor.
SDF projesi, Subaru teleskopunun yeteneklerini sergilemek ve Subaru’nun düzenli zaman tahsis sistemi aracılığıyla ele alınması zor olan temel astronomik soruları çözmek için tasarlanmış Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi'nin bir gözlemevi projesidir. Subaru teleskopuyla ilgili araştırma programlarının çoğu, tüm gökbilimcilere açık olan ancak altı ayda bir en fazla üç gözlem gecesine izin veren Açık Kullanım adlı rekabetçi bir zaman tahsis süreci ile seçilir. Gözlemevi ve Subaru Telescope'un kurulmasına katkıda bulunan astronomlar için ayrılan gece gözlemlerini bir araya getirerek, bir gözlemevi projesi, tipik araştırma teklifinden daha fazla teleskop kaynağı gerektiren soruları ele alabilir. SDF projesinin ana hedefi, tespit edilebilen en uzak gökadaları tespit etmek ve özelliklerini ve evrenin evrimi üzerindeki etkilerini anlamaktır. Işık hızı, bilginin ne kadar hızlı gidebileceğinin temel sınırıdır (not 2'ye bakınız). 13 milyar ışıkyılı uzaklıktaki bir galaksiden gelen ışığı tespit ettiğimizde, galaksiyi 13 milyar yıl önceki gibi görüyoruz. Her zamankinden daha uzak gökadalar aramak, evrende daha erken ve daha erken zamanlarda gökadalara bakmak demektir.
SDG gözlemleri, uzak galaksilerden gelen ışığın karakteristik bir dalga boyu ve şekle sahip olmasından faydalandı. Gökbilimciler en eski gökadaların, evrendeki baskın madde biçimi olan hidrojenden hızla yıldız oluşturduğunu düşünüyorlar. Bu yıldızlardan gelen ışık, çevrelerinde kalan hidrojeni daha yüksek enerji durumlarına heyecanlandıracak ve hatta iyonize edecektir. Uyarılmış hidrojen daha düşük enerji seviyelerine döndüğünde, birkaç farklı dalga boyunda ışık yayar. Bununla birlikte, bu ışığın çoğu 122 nanometrede bir emisyon çizgisi olarak genç galaksiden kaçacaktı, çünkü daha kısa dalga boylarına ve daha yüksek enerjiye sahip "daha mavi" ışık diğer hidrojen atomlarını yeniden heyecanlandırabilir. Evren genişlediğinden, bir galaksi bizden ne kadar uzaksa, o kadar hızlı uzaklaşır. Bu hareket nedeniyle, uzak galaksilerden gelen ışık doppler daha uzun veya daha kırmızı dalga boylarına kaydırılır ve bu emisyon çizgisi galaksinin mesafesinin karakteristiği olan daha uzun bir dalga boyuna “kırmızıya kaydırılır” ve galaksinin kendisi daha kırmızı görünür. Işık, kaynağından Dünya'ya olan uzun mesafeyi geçtikçe, daha yüksek enerji tarafındaki ışık veya emisyon hattının mavi tarafı, galaksiler arası alanda nötr hidrojen tarafından emilebilir. Bu soğurma, emisyon hattına belirgin bir asimetrik görünüm kazandırır. Genel bir kırmızı görünüm ve belirli bir asimetrik şekle sahip belirli bir dalga boyunda güçlü bir emisyon çizgisi, uzak yeni doğan bir galaksinin imzasıdır.
SDF ekibi şimdiye kadar gözlemlenen en uzak gökadaları tespit etmek için sadece 908 ila 938 nanometre dar dalga boyu aralığında ışık geçiren özel bir filtre geliştirdi. Bu dalga boyları 13 milyar ışıkyılı mesafeden sonra 122 nanometre emisyon hattına karşılık gelir. Ekip, özel filtreyi ve özel filtreyi destekleyen daha kısa ve daha uzun dalga boylarına Subaru teleskopunun Suprime-Cam'ı, Subaru Prime Focus Camera'ya yerleştirdi ve Nisan ile Mayıs 2002 arasında kapsamlı bir gözlem programı gerçekleştirdi. Suprime-Cam gökyüzünün bir alanını dolunay kadar büyük bir pozlamada görüntüleme yeteneği, 8 m sınıfı ve daha büyük teleskoplardaki enstrümanlar arasında benzersiz bir yetenek ve gökyüzünün geniş alanları üzerinde çok zayıf nesnelerin anketleri için son derece uygundur . Her bir filtrede gökyüzünün bir alanını ayın büyüklüğünde 5.8 saate kadar gözlemleyerek, ekip, çok zayıf galaksiler de dahil olmak üzere 50.000'den fazla nesneyi tespit edebildi. Ekip, yalnızca özel filtrede parlak ve tercihen kırmızı olan galaksileri seçerek, 6.6 kırmızıya kaymada (veya 13 milyar ışıkyılı uzaklıkta; bkz. Şekil 1) galaksiler için 70 aday buldu.
Haziran 2002'de ekip, 70 adayın 9'unu gözlemlemek için Subaru teleskopunda Faint Object Camera ve Spectrograph olan FOCAS'ı kullandı ve genel olarak kırmızı görünümü ve 2 nesnede farklı bir asimetriye sahip bir emisyon hattını doğruladı (bkz. Şekil 2), ve kırmızıya kaymalarının 6.58 ve 6.54 olduğunu belirlediler. Bu galaksilerden gelen ışık 12.8 milyar yıl önce evrenin sadece 900 milyon yaşında olduğu zaman yayıldı. Daha önce gözlenen en uzak gökada, 6.56 kırmızıya kayma ile, daha uzak galaksilerden gelen ışığı yerçekimi mercek etkisi ile artırabilen büyük bir gökada kümesine bakılarak keşfedildi. (Mayıs 2002'deki basın açıklamamıza bakın, http://www.naoj.org/Latestnews/200205/UH/index.html.)SDF gözlemleri ilk kez böyle büyük bir mesafede birden fazla gökada gözlemlendi ve yerçekimi lensleme yardımı. 6.58 kırmızıya kayması olan gökada şimdiye kadar gözlemlenen en uzak gökadadır.
SDG ekibi, sürekli gözlemlerle daha uzak galaksiler bulmayı bekliyor. İlk yıldızlar ve galaksiler oluşmadan önce, evren Gökbilimcilerin “evrenin karanlık çağları” dediği bir aşamadaydı. Karanlık çağların ne zaman sona erdiğini belirlemek zamanımızın en önemli astronomik sorunlarından biridir. Ekibin çekirdek üyeleri, Japonya İleri Araştırmalar Enstitüsü'nden Keiichi Kodaira, Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi'nden Nobunari Kashikawa ve Tohoku Üniversitesi'nden Yoshiaki Taniguchi, istatistiksel olarak önemli sayıda uzak gökada tespit ederek başlayabileceklerini umuyorlar. evrenin karanlık çağlarının sonunu müjdeleyen galaksileri karakterize eder.
Orijinal Kaynak: Subaru Haber Bülteni
