Andromeda Galaksisinin Çevresindeki Dev Hale

Görünüş aldatıcı olabilir. Samanyolu’na en yakın büyük galaksi olan Andromeda spirali, Kuzey Yarımküre’nin sonbahar semalarında küçük, bulanık, iğ şeklindeki bir nesne olarak görülebilir. Çok soluk olduğu için görülemeyen şey, Andromeda galaksisinden üç Büyük Kepçe’nin (Büyük Ayı Takım Yıldızının gökyüzünde kapladığı alanın üç katı – İV)  genişliğine kadar uzanacak geniş sıcak, seyreltilmiş gaz halesidir. Şimdi, canavar halenin en kapsamlı çalışmasında, Hubble gökbilimcileri, iki ayrı, iç içe geçmiş gaz kabuğuyla katmanlı bir yapıya sahip olduğunu keşfettiler ve bu zayıf plazmayı haritaladılar. Ayrıca, Andromeda’dan 1.3 milyon ışık yılı uzandığını (Samanyolu’nun yaklaşık yarısına kadar) ve bazı yönlerde 2 milyon ışık yılına kadar uzandığını buldular. Bu gaz rezervuarı, Andromeda’nın geçmişine ve geleceğine dair ipuçları ile doludur ve kendi Samanyolu galaksimizin evrimine dair fikir verebilir.

Ayrıca, halenin iki ana iç içe geçmiş ve farklı gaz kabukları olan katmanlı bir yapıya sahip olduğunu buldular. Bu, bir galaksiyi çevreleyen bir hale ile ilgili en kapsamlı çalışmadır.

Connecticut, New Haven’daki Yale Üniversitesi’nden eş araştırmacı Samantha Berek, “Galaksileri çevreleyen devasa gaz halelerini anlamak son derece önemlidir” diyor. “Bu gaz rezervuarı, galakside gelecekteki yıldız oluşumu için yakıtın yanı sıra süpernova gibi olaylardan çıkan akışları da içeriyor. Galaksinin geçmiş ve gelecekteki evrimiyle ilgili ipuçlarıyla dolu ve nihayet onu en yakın galaktik komşumuzda çok detaylı bir şekilde inceleyebildik. “

Indiana’daki Notre Dame Üniversitesi’nden çalışma lideri Nicolas Lehner, “Yaklaşık yarım milyon ışık yılı genişleyen iç kabuğun çok daha karmaşık ve dinamik olduğunu görüyoruz” diyor. Dış kabuk daha pürüzsüz ve daha sıcak. Bu fark, galaksinin diskindeki süpernova aktivitesinin etkisinin iç haleyi daha doğrudan etkilemesinden kaynaklanıyor olabilir. “

Bu aktivitenin bir imzası, Andromeda’nın gaz halindeki büyük miktarda ağır elementi içermesidir. Daha ağır elementler yıldızların iç kısımlarında pişer ve bir yıldız öldüğünde şiddetli bir şekilde fırlatılır. Hale daha sonra yıldız patlamalarından ağır elementler ile kirlenir.

M31 olarak da bilinen Andromeda gökadası, belki de 1 trilyon kadar yıldızdan oluşan görkemli bir sarmaldır.2,5 milyon ışık yılı uzaklıkta, bize o kadar yakın ki, galaksi sonbahar göğünün tepesinde puro şeklinde bir ışık lekesi olarak görünüyor. Gaz halesi çıplak gözle görülebilseydi, Büyük Kepçe’nin (Büyük Ayı Takım Yıldızı) genişliğinin yaklaşık üç katı olurdu. Bu, gece gökyüzündeki en büyük cisim olurdu..

Proje AMIGA (Andromeda’daki İyonize Gazın Soğurma Haritası) adlı bir program aracılığıyla çalışma, Andromeda’nın çok ötesinde yer alan kara deliklerden güç alan çok uzak, parlak aktif gökadaların çekirdeği olan 43 kuasardan (aşırı parlaklığa ve kütleye sahip gök cismi olup gizemlerini hala korumaktadırlar –İV) gelen ışığı inceledi. Kuasarlar, bilim adamlarının birden fazla bölgeyi araştırmasına olanak tanıyan hale arkasına dağılmış durumda. Halenin içinden kuasarların ışığına bakan ekip, bu ışığın Andromeda halesi tarafından nasıl emildiğini ve bu soğurmanın farklı bölgelerde nasıl değiştiğini gözlemledi. Muazzam Andromeda hale, kolayca tespit edilebilen radyasyon yaymayan çok nadir ve iyonize gazdan (plazma) yapılmıştır. Bu nedenle, bir arka plan kaynağından gelen ışığın emilimini izlemek, bu malzemeyi araştırmanın daha iyi bir yoludur.

Araştırmacılar, kuasarlardan gelen ultraviyole ışığı incelemek için Hubble’ın Kozmik Kökenler Spektrografının (COS) benzersiz özelliğini kullandılar. Ultraviyole ışık, Dünya atmosferi tarafından emilir ve bu da yer tabanlı teleskoplarla gözlem yapılmasını imkansız hale getirir. Ekip, karbon, silikon ve oksijenden iyonize gazı tespit etmek için COS kullandı. Radyasyon bir veya daha fazla elektronu ondan ayırdığında bir atom iyonize olur.

Andromeda’nın halesi daha önce Lehner’ın ekibi tarafından incelendi. 2015 yılında Andromeda halesinin büyük ve muazzam olduğunu keşfettiler. Ancak karmaşıklığına dair çok az ipucu vardı; şimdi, daha ayrıntılı bir şekilde haritalandı ve boyutunun ve kütlesinin çok daha doğru bir şekilde belirlenmesine yol açtı.

 Bu yeni program, Andromeda’nın halesinin bu iç bölgesi hakkında çok daha fazla bilgi sağlıyor ”diyor Lehner. “Bu yarıçap (1 milyon ışık yılı) içindeki gazı araştırmak, Andromeda için bir yerçekimsel etki alanını temsil ettiği için önemlidir.”

Samanyolu içinde yaşadığımız için, bilim adamları kendi galaksimizin halesinin imzasını kolayca yorumlayamazlar. Bununla birlikte, Andromeda ve Samanyolu halelerinin çok benzer olması gerektiğine inanıyorlar çünkü bu iki galaksi oldukça benzer. Bu iki galaksi (Andromeda ve Samanyolu) bir çarpışma rotasındadır ve bundan yaklaşık 4 milyar yıl sonra başlayarak dev bir eliptik galaksi oluşturmak için birleşecekler.

Bilim adamları daha uzak galaksilerin gaz hallerini incelediler, ancak bu galaksiler gökyüzünde çok daha küçükler, yani halelerini araştırmak için yeterince parlak arka plan kuasarlarının sayısı genellikle galaksi başına yalnızca bir adettir. Bu nedenle, mekansal bilgi esasen kaybolur. Dünya’ya yakınlığı ile Andromeda’nın gaz halesi gökyüzünde geniş bir şekilde görünmekte ve çok daha kapsamlı bir örnekleme yapılmasına olanak tanımaktadır.

Lehner, “Bu gerçekten eşsiz bir deney, çünkü yalnızca Andromeda ile, yalnızca bir veya iki görüş hattı boyunca değil, 40’ın üzerinde ki görüş haliyle ilgili bilgilere sahibiz,” diye açıklıyor. “Bu, Samanyolu’nun ötesindeki bir galaksi halesinin karmaşıklığını yakalamak için çığır açıyor.”

Aslında Andromeda, evrende kendisi için bu deneyin şu anda ve yalnızca Hubble ile yapılabileceği tek galaksidir. Bilim adamları, yalnızca ultraviyole duyarlı bir gelecek uzay teleskobu ile, Yerel Grubu oluşturan yaklaşık 30 galaksinin ötesinde bu tür deneyi rutin olarak gerçekleştirebilecekler.

Lehner, “Bu yüzden AMIGA Projesi bize geleceğe de bir göz attırdı,” diyor.

İlhan Vardar

Kaynak Nasa, Esa ;  Sürüm Kimliği: 2020-46

(1) Doppler kayması ya da Doppler etkisi terimleri bir dalganın frekansında gözlemlenen, dalga kaynağı ve gözlemcinin birbirlerine göre hareket etmesinden kaynaklanan değişimleri ifade etmek için kullanılır. Eğer kaynak ve gözlemci birbirlerine yaklaşıyorlarsa frekans artar, birbirlerinden uzaklaşıyorlarsa frekans azalır. Doppler etkisini günlük hayatta gözlemleyebiliriz. Örneğin bir yolun kenarında beklerken bize yaklaşan taşıtların motorundan çıkan seslerin frekansının giderek arttığını duyarız. Araç yanımızdan geçip bizden uzaklaşmaya başladığındaysa frekans giderek azalır.(İV)