Astronomlar, astrofiziğin en büyük gizemlerinden birini aydınlatmak için yaklaşık 70.000 galaksiyi inceledi.
Fotoğraf açıklaması: ESO 137-001, sıkışık galaksi kümesinin içinden geçen bir sarmal galaksinin en güzel örneklerinden. Ram basıncı (akışkan bir ortamda hareket eden bir cisme uygulanan basınç) sıyırması (ram pressure stripping) sonucu çevresel diskinden gaz çekilir. Norma galaksiler kümesinin içinden geçerken, galaksinin gaz kaybetmekte olduğu görülebilir. Fotoğraf: NASA, ESA ve Hubble Mirası Takımı (STScl/AURA)
Yaklaşık 70.000 galaksilik geniş bir örneklem grubuyla, Kaliforniya Üniversitesi, Riverside önderliğinde yapılan araştırmalar sonucu astronomlar galaksilerin evrimiyle ilgili en önemli sorulardan birine yanıt bulmuş olabilirler: Galaksiler neden yıldız üretmeyi bırakırlar?
Galaksiler şekillerine göre eliptik, sarmal (Samanyolu gibi) ve düzensiz (tuhaf ya da özel olarak da bilinir) olmak üzere üç ana gruba ayrılır. Devasa büyüklükte ya da küçük olabilirler. Tüm bunlardan ayrı olarak kırmızı ya da mavi de olabilirler. Mavi galaksiler hâlâ aktif olarak yıldız üretirken kırmızılar halihazırda yıldız üretmemekte, dolayısıyla da pasif sayılmaktadır.
Galaksilerin “sönmesine”, yani yıldız üretmeyi kesmelerine sebep olan süreçler tam olarak anlaşılamasa da, galaksilerin evriminin incelenmesi yolunda çözülmesi gereken önemli bir problem. Bugünlerde Kaliforniya Üniversitesi Riverside önderliğinde çalışan araştırma grubundan astronomlar Benham Darvish ve Bahram Mobasher’in ise galaksilerin neden yıldız üretmeyi durduğuna dair bir açıklamaları olabilir.
Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü (Caltech) ve Birleşik Krallık Lancester Üniveritesi’nden de biliminsanlarının aralarında bulunduğu araştırma grubu, COSMOS UltraVista’nın geçtiğimiz 11 milyar yıl içerisinde galaksiler arası mesafelere dair hassas ölçümleriyle toplanmış verileri inceledi. Bu inceleme esnasında, galaksilerin içinde ve dışında gerçekleşen olayların, yıldız üretme aktivitesini nasıl etkilediğine odaklandılar.
Araştırmaya göre, dış mekanizmalara kümenin içinden geçerek ortamdaki gazı çeken başka bir galaksinin yarattığı sürükleme etkisi de dahil. Diğer galaksilerle yaşadığı çok sayıda kütleçekimsel karşılaşma ve çevresindeki yoğun ortam bazı materyallerin galaksiden sıyrılmasına neden oluyor. Böylelikle galaksinin daha fazla soğuk gaz temin etmesi engellenmiş, uzunca bir süreliğine yeni yıldızlar üretmesi için gerekli olan materyallerden “boğularak” yoksun bırakılmış oluyor.
Araştırmacılar, süreçte etkili olan iç mekanizmalar arasında jetlerin, rüzgârların ve/veya yoğun radyasyonun galaksideki hidrojeni ısıtarak (ya da tamamının tepkime sonucu patlamasına neden olarak) gazın soğuyup büzüşerek yıldız oluşturmasını engelleyen karadeliklerin ve “yıldıza bağlı dışa akımın” (stellar outflow) olduğunu düşünüyor; örneğin henüz genç olan iri yıldızların yarattığı yüksek hızlı rüzgârlar ve süpernovalar, gazların ana galaksinin dışına itilmesine yol açıyor.
“Galaksilerin gözlemlenebilen özelliklerinden ve karmaşık istatistiksel metotlardan faydalanarak dış mekanizmaların ortalama olarak son 8 milyar yılda galaksilerin sönmesi üzerinde etkili olduğunu gösteriyoruz” diyor Caltech’de (Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü) doktora sonrası araştırmacı ve The Astrophysical Journal’da (Astrofizik dergisi) yayımlanan araştırma yazısının başyazarı Darvish. “Öte yandan, dış mekanizmaların devreye girmesinden önce (evrenin başlangıcına daha yakın zamanlarda) galaksi içi süreçler, yıldız oluşumunun durmasında baskın çıkıyorlardı.”
Bu bulgular astronomlara çeşitli kozmik zaman dilimlerinde hangi mekanizma ve süreçlerin daha baskın olduğu yönünde önemli ipuçları veriyor. Artık astronomlar farklı uzaklıklardaki (dolayısıyla Büyük Patlama’ya göre farklı zaman dilimlerindeki) sönük, yıldız oluşturmayan galaksiler tespit ettiklerinde, hangi söndürücü mekanizmalardan etkilendiklerini tahmin edebiliyor.
Galaksilerin sönerek yıldız üretmeyi durdurmalarının dış mekanizmalara mı, iç mekanizmalara mı, yoksa ikisinin birleşik etkilerine mi bağlı olduğu astronomi alanında hâlâ bir tartışma konusu. Hangi süreçlerin bu sonuç üzerinde daha etkili olduğu henüz muğlak, birçok fiziksel sürecin yıldız üretiminin durması üzerindeki kısmi etkileri de belirsiz. Üstelik bu süreçlerin galaksilerin evrimsel yaşamında önemli bir rolü olup olmadığı da tam anlamıyla anlaşılabilmiş değil.
“Bu mekanizmaların, sönen galaksilerin özelliklerine bağlı olarak da değişiyor olabileceğini göz önünde bulundurduğumda durum daha da karmaşıklaşıyor. Zamanla evrimleşiyor olabilirler, hızlı ya da yavaş, farklı zaman cetvellerine göre hareket ediyorlar. Tabii sönmeye neden olan faktörlerin özelliklerine bağlı olarak da değişimler söz konusu olabilir” diyor Darvish.
Araştırma süresince Darvish’in danışmanlığını yapan fizik ve astronomi profesörü Mobasher, “Ortalamaya bakıldığında dış süreçlerin nispeten daha kısa zaman birimlerinde –yaklaşık bir milyar yıl- etkin olduğunu ve daha büyük galaksileri daha etkili bir biçimde söndürebildiklerini gördük. İç etkenler daha yoğun galaksi yığınlarında daha verimli çalışıyor. Zaman birimleri oldukça büyük önem taşıyor. Örneğin kısa zaman birimleri, galaksileri daha hızlı söndüren dış fiziksel süreçler aramamız gerektiğini gösteriyor. Çalışmanın önemli sonuçlarından biri de yıldız oluşumunun durmasında iç ve dış mekanizmaların birbirinden tam anlamıyla bağımsız işlemeyişleri”.
Birleşik Krallık’taki Lancester Üniversitesi’nden Favid Sobral; Alessandro Rettura, Nick Scoville, Andreas Faisst ve Peter Capak da, Darvish ve Mobasher’in Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde (Caltech) yürüttükleri çalışmaya katılmışlardı. Bir sonraki projeleri için ekip, bu çalışmanın ölçeklerini büyüterek daha geniş çevrelerdeki (kozmik ağdaki) galaksilerin incelemeyi hedefliyor.
Çeviren: Defne Saraç
Türk Eğitim Vakfı İnanç Türkeş Özel Lisesi Öğrencisi
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/07/160708144907.htm
