eso1318tr — Bilim Bülteni

ALMA Erken Gökadaları Rekor Hızla Yakaladı

17 Nisan 2013

Yeni ALMA (Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi) teleskopunu kullanan bir gökbilimciler ekibi, Evren’in erken dönemlerine ait en zengin yıldız oluşumlarına ev sahipliği yapan 100’den fazla gökadanın konumunu belirledi. ALMA yeryüzündeki benzer teleskopların on yıldan daha uzun bir sürede gözleyeceği gökadaları sadece birkaç saat içerisinde yakalayabilecek kadar güçlüdür.

Erken Evrendeki en verimli yıldız oluşumu çok miktarda kozmik toz içeren uzak gökadalarda meydana gelmiştir. Bu gökadalar Evrenin tarihi boyunca gökada oluşumu ve evrimini anlamada büyük önem taşır, ancak içerdikleri toz maddesi bunları görünür ışıkta belirsizleştirir ve bu aralıkta çalışan teleskoplarca tespit edilmelerini zorlaştırır. Bu gökadaları ayırdetmek için gökbilimciler ALMA gibi görünür ışıktan daha uzun dalgaboylarında, bir milimetre civarındaki ışığı algılayabilen teleskopları kullanmalıdırlar.

ALMA gözlemlerinin aktarıldığı makalenin baş yazarı Jacqueline Hodge (Max Planck Gökbilim Enstitüsü, Almanya) şunu aktarıyor: “Gökbilimciler on yıldan uzun bir süredir bu gibi verileri beklemekteydiler. Her ne kadar gözlemleri yaptığımız esnada teleskopun inşası tamamen bitmemiş olsa da ALMA öyle güçlü ki, bu gökadaları gözlemleme biçiminizi kökünden değiştirmiştir.

Bu uzak tozlu gökadaların şimdiye kadar yapılmış en iyi haritası ESO’nun işlettiği Atacama İzbulma Deneyi Teleskopu (APEX) kullanılarak oluşturulmuştur. Teleskop, dolunay büyüklüğünde bir gökyüzü parçacısnı taramış [1] ve bu türden 126 gökada belirlemiştir. Fakat APEX görüntülerinde yıldız oluşumundaki her artış göreli olarak belirsizdir, yani alan çok geniş olup daha uzun dalgaboylarında elde edilen keskin görüntülerde birden fazla gökadayı kaplamış olabilmektedir. Bu gökadalardan hangisinde yıldız oluşumu olduğu tam olarak bilinmediğinden, gökbilimcilerin erken Evrendeki yıldız oluşumu çalışmalarına engel teşkil etmiştir.

Doğru gökadaları belirlemek için keskin gözlemler gerekir ve keskin gözlemler de daha büyük teleskopları gerektirir. APEX’in 12 metre çapında çanak şekilli tek bir anteni varken, ALMA gibi teleskoplar geniş mesafelere yayılmış APEX benzeri çok sayıda çanak kullanırlar. Bütün antenlerden gelen sinyaller birleştirilir ve ortaya bütün anten dizgesi kadar geniş tek bir teleskopun etkisi çıkar.

ALMA’yı kullanan ekip teleskop hala yapım aşamasındayken ALMA’nın ilk bilimsel gözlem evresi boyunca APEX haritasından alınan gökadaları gözlemlemiştir. Bittiğinde aralarında 125 metreye kadar ulaşan mesafe bulunacak 66 antenli sistemin çeyreğinden daha azını kullanarak ALMA, APEX yığınlarından 200 kat daha küçük bölgede bulunan her bir gökadayı iki dakikada ve üç kat daha duyarlı olarak tespit etmiştir.  ALMA kendi türündeki teleskoplardan çok daha duyarlıdır, yalnızca birkaç saatte o zamana kadar yapılan gözlemleri iki katına çıkarmıştır.

Ekip yalnızca hangi gökadanın aktif yıldız oluşum bölgeleri olduğunu belirlemekle kalmamış gözlenen gökadaların yarısından çoğunda daha önceki gözlemlerde tek bir yığının içine karışmış halde çoklu yıldız oluşum bölgesi olan gökadaları da tespit etmiştir. ALMA’nın keskin görüşü farklı gökadaların ayırt edilmesine izin vermiştir.

Bu çalışmaya ait tamamlayıcı makalenin baş yazarı ve ekip üyesi Alexander Karim (Durham Üniversitesi, Birleşik Krallık) şöyle demiştir: “Daha önceden bu türden gökadaların en parlaklarının gökadamız Samanyolu’ndan binlerce kat daha kuvvetli yıldız oluşturarak kendilerini parçalama riski taşıdıkları düşünülürdü. ALMA görüntüleri çok daha makul oranlarda çok sayıda daha küçük gökadanın yıldız oluşturduğunu ortaya koymuştur.

Sonuçlar, erken Evrendeki tozlu, yıldız oluşturan gökadaların istatistiksel olarak güvenilir ilk kataloğunu oluşturmakta ve gökadaların karışmış görünmelerine bağlı olarak yapılan yanlış yorumlama riski olmaksızın farklı dalgaboylarında bu gökadaların özelliklerinin daha fazla araştırılması için hayati bir temel sağlamaktadır.

ALMA’nın keskin görüşü ve rakipsiz duyarlılığına rağmen, APEX gibi teleskoplar hala önemli bir role sahiptirler. Yeni makalenin yazarlarından olan Ian Smail (Durham Üniversitesi, Birleşik Krallık) şu yorumu yapıyor: “APEX, ALMA’dan çok daha hızlı bir şekilde gökyüzünde geniş bir bölgeyi tarayabilmektedir ve bu yüzden bu gökadaların keşfi için idealdir. Nereye bakacağımızı bir kez bildikten sonra ALMA’yı kullanarak yerlerini kesin olarak belirleyebiliriz.”

Notlar

[1] Gözlemler Chandra Derin Alan Güney denilen güney yarımküre takımyıldızı Ocak’taki bir gökyüzü bölgesinde yapılmıştır. Burası yer ve uzay tabanlı çok sayıda teleskop kullanılarak derinlemesine çalışılmış bir bölgedir. ALMA’dan yapılan yeni gözlemler  bu bölgenin derin ve yüksek çözünürlüklü gözlemlerini tayfın milimetre/milimetre-altı kısmına doğru genişletmiş ve önceki gözlemleri tamamlamıştır.

Daha fazla bilgi

ALMA projesi Şili Cumhuriyeti ile işbirliğinde bir Avrupa, Kuzey Amerika ve Doğu Asya ortaklığıdır. ALMA Avrupa’da ESO tarafından, Kuzey Amerika’da ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Kanada Ulusal Araştırma Vakfı (NRC) ile Tayvan Ulusal Bilim Konseyi (NSC) işbirliği tarafından, Doğu Asya’da Tayvan’daki Sinica Akademisi (AS) işbirliği ile Japonya Ulusal Doğa Bilimleri Enstitüsü tarafından desteklenmektedir. ALMA’nın yapımı ve işletilmesi Avrupa kısmında ESO tarafından, Kuzey Amerika kısmında Üniversiteler Birliği Kuruluşu (AUI) tarafından yönetilen Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO) tarafından, Doğu Asya kısmında Japonya Ulusal Gökbilim Gözlemevi (NAOJ) tarafından yürütülmektedir. Birleşik ALMA Gözlemevi (JAO), birleştirilmiş liderliği ve ALMA’nın oluşturulması, idaresi ve işletilmesinin yönetimini sağlamaktadır.

Atacama Pathfinder Deneyi (APEX) Max Planck Radyoa Gökbilim Enstitüsü’nün %50, Onsala Uzay Gözlemevi’nin (OSO) %23 ve Avrupa Güney Gözlemevi’nin %27 oranında katkı yaptığı bir işbirliğidir.

Bu araştırma J. Hodge ve arkadaşlarının “An ALMA Survey of Submillimeter Galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: Source Catalog and Multiplicity” başlıklı makalesi olarak Astrophysical Journal’da yayınlanacaktır.

Tamamlayıcı diğer makale ise Oxford Üniversitesi Yayınları’nın dergisi olan Monthly Notices of Royal Astronomical Society’de  “An ALMA survey of submillimetre galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: High resolution 870 μm source counts” başlığıyla yayınlanacaktır.

Araştırma ekibinde J. A. Hodge (Max Planck Gökbilim Ensititüsü, Heidelberg, Almanya [MPIA]), A. Karim (Bigisayarlı Evrenbilim Ensütüsü, Durham Üniversitesi, İngiltere), I. Smail (Durham), A. M. Swinbank (Durham), F. Walter (MPIA), A. D. Biggs (ESO), R. J. Ivison (UKATC ve Gökbilim Ensitüsü, Edinburgh Üniversitesi, Edinburgh, İngiltere), A. Weiss (Max–Planck Radyo Gökbilim Enstitüsü, Bonn, Almanya), D. M. Alexander (Durham), F. Bertoldi (Argelander–Gökbilim Enstitüsü, Bonn Üniversitesi, Almanya), W. N. Brandt (Kütleçekim ve Evren Enstitüsü & Gökbilim & Astrofizik Bölümü, Pennsylvania Eyalet Üniversitesi, Üniversite Parkı, ABD), S. C. Chapman (Gökbilim Enstitüsü, Cambridge Üniversitesi, İngiltere;  Fizik ve Atmosferik Bilimler Bölümü, Dalhousie Üniversitesi, Halifax, İngiltere), K. E. K. Coppin (McGill Üniversitesi, Montreal, Kanada), P. Cox (IRAM, Saint–Martin d’Héres, Fransa), A. L. R. Danielson (Durham), H. Dannerbauer (Viyana Üniversitesi, Avusturya), C. De Breuck (ESO), R. Decarli (MPIA), A. C. Edge (Durham), T. R. Greve (Londra Üniversitesi, İngiltere), K. K. Knudsen (Yer ve Uzay Bilimleri Bölümü, Chalmers Teknoloji Üniversitesi, Onsala Uzay Gözlemevi, Onsala, İsveç), K. M. Menten (Max–Planck Radyo Gökbilim Enstitüsü, Bonn, Almanya), H.–W. Rix (MPIA), E. Schinnerer (MPIA), J. M. Simpson (Durham), J. L. Wardlow (Fizik ve Gökbilim Bölümü, Kaliforniya Üniversitesi, Irvine, ABD) ve P. van der Werf (Leiden Gözlemevi, Hollanda) bulunmaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetlerarası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 15 ülke tarafından desteklenmektedir: Avusturya, Belçika, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere. Tasarıma, inşaya ve önemli bilimsel keşiflere olanak sağlayan güçlü yer tabanlı gözlem faaliyetlerine odaklanan iddialı bir program yürütmektedir. ESO ayrıca gökbilim araştırmalarında teşvik edici ve düzenleyici bir dayanışma konusunda öncü bir rol oynamaktadır. ESO Şili'nin Atacama Çölü bölgesinde benzeri olmayan üç adet birinci sınıf gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal'da dünyanın en gelişmiş optik gökbilim gözlemevi olan Çok Büyük Teleskop'u (Very Large Telescope), ve iki tarama teleskopu işletmektedir. Kırmızı ötesi gözlem teleskopu VISTA dünyanın en büyük tarama teleskopudur ve VLT tarama teleskopu (VST) ise sadece görünür ışıkta gökyüzünü taramak için tasarlanan dünyanın en büyük teleskopudur. ESO varolan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın Avrupalı ortağıdır. ESO şu anda "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak 39-metre ayna çaplı Avrupa Aşırı Büyük optik/yakın kırmızı ötesi Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmeyi planlıyor.

ESO Basın Bültenlerinin çevirileri ESO Bilim Toplum Ağı’nda (ESON) bulunan ESO üyesi ve diğer ülkelerdeki bilim toplum uzmanları ve bilim iletişimcileri tarafından gerçekleştirilmektedir. ESON Türkiye çeviri ekibinde Ankara Üniversitesi (Ankara), Çağ Üniversitesi (Mersin), Başkent Üniversitesi (Ankara), İstanbul Üniversitesi (İstanbul), İzmir Yüksek Teknoloji Üniversitesi (İzmir) ve Max Planck Yer-Ötesi Fiziği Enstitüsü’nden (Almanya) uzman kişiler yer almaktadır.

Bağlantılar

İletişim

Özgecan Önal
İstanbul Üniversitesi, Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü, ESON Türkiye Ekibi
İstanbul, Türkiye
E-posta: ozgecan.onal@istanbul.edu.tr

Jacqueline Hodge
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 528 467
E-posta: hodge@mpia.de

Alexander Karim
Institute for Computational Cosmology, Durham University
Durham, United Kingdom
Tel: +49 228 733658 (Christina Stein-Schmitz)
E-posta: alexander.karim@durham.ac.uk

Mark Swinbank
Institute for Computational Cosmology, Durham University
Durham, United Kingdom
Tel: +44 191 334 3772 (Lindsay Borrero)
E-posta: a.m.swinbank@durham.ac.uk

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cep: +49 151 1537 3591
E-posta: rhook@eso.org

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1318.
Bookmark and Share

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1318tr
Tür:• Early Universe : Galaxy
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2013ApJ...768...91H

Görüntüler

ALMA Pinpoints Early Galaxies
ALMA Pinpoints Early Galaxies
sadece İngilizce
ALMA Pinpoints Early Galaxies
ALMA Pinpoints Early Galaxies
sadece İngilizce
The position of the Extended Chandra Deep Field South in the constellation of Fornax
The position of the Extended Chandra Deep Field South in the constellation of Fornax
sadece İngilizce
ALMA Pinpoints Early Galaxies
ALMA Pinpoints Early Galaxies
sadece İngilizce

Videolar

Zooming in on star-forming galaxies in the early Universe seen with ALMA
Zooming in on star-forming galaxies in the early Universe seen with ALMA
sadece İngilizce
Comparing APEX and ALMA views of star-forming galaxies in the early Universe
Comparing APEX and ALMA views of star-forming galaxies in the early Universe
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...