Abell 2744 kümesindeki galaksiler, karanlık madde ve X-Işınları.
Bilimcilerden oluşan bir ekip Pandora Kümesi olarak adlandırılan Abell 2744 gökada kümesi üzerinde çalıştılar. Kümenin karmaşık ve şiddetli geçmişini ESO’nun Çok Büyük Teleskopu ve Hubble Uzay Teleskopu’nu da içeren yerdeki ve uzaydaki teleskopları kullanarak bir araya getirdiler. Abell 2744’ün dört ayrı gökada kümesinin eş-zamanlı çarpışması sonucu oluştuğu ve bu karmaşık çarpışmaların daha önce görülmeyen tuhaf sonuçlara yol açtığı görülüyor.
Dev gökada kümeleri birbirleriyle çarpıştıklarında, ortaya çıkan karışıklık gökbilimciler için bir bilgi hazinesi gibidir. Gökyüzündeki en karmaşık ve olağandışı çarpışan gökada kümelerinden birini araştıran uluslararası bir gökbilimciler ekibi 350 milyon yıldır devam eden bu kozmik çarpışmanın tarihini bir araya getirdiler.
Abell 2744 kümesiyle ilgili bu yeni çalışmayı yürüten bilimcilerden biri olan Julian Merten gözlemleri şöyle açıklıyor: “Bir çarpışmanın nedenlerini bir araya getirerek kazayı araştıran bir dedektif gibi, bu kozmik çarpışların gözlemlerini kullanarak, yüzlerce yıldır devam eden bu olayları yeniden yapılandırabiliriz. Bu sayede Evrendeki yapıların nasıl oluştukları ortaya çıkabilir ve farklı türdeki maddelerin çarpıştıklarında birbirlerini nasıl etkiledikleri göz önüne serilebilir.”
“Onu Pandora’nın Kümesi olarak adlandırdık çünkü çarpışma farklı ve ilginç birçok olaya sebep oldu. Bu olaylardan bazıları daha önce hiç görülmemişti.” diye ekliyor araştırma ekibinin diğer üyelerinden Renato Dupke.
Abell 2744 şu anda ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT), Japon Subaru Teleskopu, NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu ve NASA’nın Chandra X-Işın Gözlemevi’nden elde edilen verilerin birleştirilmesi sayesinde daha önce hiç olmadığı kadar detaylı bir şekilde araştırılıyor.
Kümedeki gökadalar VLT ve Hubble görüntülerinde açıkça görülüyor. Gökadalar oldukça parlak olsalar da, oradaki kütlenin sadece % 5’ini meydana getiriyorlar. Geriye kalan; sadece X-ışınlarında parlayacak kadar sıcak olan (yaklaşık % 20 civarındaki) gaz ve tamamen görünmez olan (% 75 oranında) karanlık maddedir. Çarpışmada ne olduğunu anlayabilmek için, araştırma ekibinin Abell 2744 içindeki üç madde türünün konumlarını tümüyle görüntülemesi gerekiyor.
Karanlık madde ışığı yaymadığı, soğurmadığı veya yansıtmadığı (bu nedenle adı böyle) için tam olarak anlaşılamıyor, kendisini sadece kütleçekimsel etkisiyle belirlenebilir hale getiriyor. Ekip bu gizemli maddenin yerini belirlemek için, kütleçekimsel mercekleme olarak bilinen bir olgudan faydalandı. Bu uzak gökadalardan gelen ışık ışınlarının kümede bulunan kütleçekimsel alanlar bükülmesidir. Sonuç VLT ve Hubble gözlemlerinde arkaplandaki gökadaların görüntülerinde kendini gösteren bir dizi bozulmadır. Bozulan bu görüntüleri dikkatlice işaretleyerek, gizli kütlenin bulunduğu yerin doğru olarak görüntülenmesi ve böylece karanlık maddenin nerede olduğunun tespiti mümkün olabilir.
NASA’nın Chandra X-ışın Gözlemevi doğrudan gözleyebildiği için kümedeki sıcak gazın yerini tespit etmek karanlık maddeye kıyasla daha kolay. Bu gözlemler sadece gazın bulunduğu yeri tespit etmek için değil, aynı zamanda kümenin farklı bileşenlerinin hangi açılarla ve hızlarla bir araya geldiğini göstermesi açısından da önemli.
Gökbilimciler sonuçları incelediklerinde oldukça ilginç birçok özellikle karşılaştılar. “Abell 2744, dört farklı kümenin350 milyon yıldan fazla süredir devam eden bir dizi çarpışması sonucunda oluşmuş gibi görünüyor. Farklı türdeki maddelerin anlaşılması zor ve kararsız dağılımı oldukça alışılmadık ve etkileyici.” diyor araştırma makalesinin yazarlarından Dan Coe.
Karmaşık çarpışmanın bir kısım sıcak gaz ve karanlık maddeyi ayırdığı ve şimdi bunların birbirlerinden ve görünür gökadalardan ayrı yerlerde oldukları görülüyor. Pandora Kümesi diğer sistemlerde sadece tekil olarak görülen olguların çoğunu bir arada bulunduruyor.
Kümenin merkez civarı bir küme gazının diğeriyle çarpışarak şok dalgası meydana getirdiği bir “kurşun”dur. Karanlık madde çarpışmadan etkilenmeden geçebilir [1].
Kümenin başka bir kısmında gökadalar ve karanlık madde bulunurken, sıcak gazın yer almıyor. Bu sıcak gaz çarpışma nedeniyle arkasında sönük bir izden başka birşey bırakmadan dışarıya atılmış olabilir.
Kümenin dış kısımları daha da ilginç özelliklere sahip. Bir bölge çok miktarda karanlık madde içerirken, burada ışıldayan gökadalar veya sıcak gaz bulunmuyor. Başka bir yerde İlişkili olduğu karanlık maddeyi takip etmek yerine onun önünde giden, dışarıya doğru atılmış birbirinden ayrı hayali gaz kümeleri bulunuyor. Bu bilmece gibi düzen, belki gökbilimcilere karanlık maddenin nasıl davrandığı ve evrendeki farklı içerikteki maddelerin birbirleriye nasıl etkileştikleri konusunda bir şeyler söyleyebilir.
Gökada kümeleri abartısız trilyonlarca yıldız içeren evrendeki en büyük yapılardır. Tekrar eden çarpışmalarla oluşma ve gelişme süreçleri, evren anlayışımız için derin anlamlar taşımaktadır. Şimdiye dek bulunan en karmaşık ve etkileyici çarpışmaları içeren Pandora Kümesi ile ilgili daha geniş çaplı araştırmalar şu anda sürmektedir.
Haber Kaynağı: Avrupa Güney Gözlemevi (ESO) Türkiye
ESO (European Southern Observatory – Avrupa Güney Gözlemevi) Avrupa’daki en önemli hükümetlerarası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. Avusturya, Belçika, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Almanya, İtalya, Hollanda, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere tarafından desteklenen ESO, gökbilimcilere en son gelişmeleri yansıtan araştırma imkanları sağlamaktadır.
Notlar
[1] Bu etki daha önce “Kurşun Kümesi’ni” (1E 0657-56) de içeren birkaç gökada kümesi çarpışmasında görülmüştü.
Daha fazla bilgi
Bu araştırma Monthly Notices of the Royal Astronomical Society adlı dergide “Creation of cosmic structure in the complex galaxy cluster merger Abell 2744” adıyla yayınlanmıştır.
Araştırma ekibinde J. Merten (Institute for Theoretical Astrophysics, Heidelberg, Almanya; INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna, İtalya), D. Coe (Space Telescope Science Institute, Baltimore, ABD), R. Dupke (University of Michigan, ABD; Eureka Scientific, ABD; National Observatory, Rio de Janeiro, Brezilya), R. Massey (University of Edinburgh, İskoçya), A. Zitrin (Tel Aviv University, İsrail), E.S. Cypriano (University of Sao Paulo, Brezilya), N. Okabe (Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, Tayvan), B. Frye (University of San Francisco, ABD), F. Braglia (University of British Columbia, Kanada), Y. Jimenez-Teja (Instituto de Astrofisica de Andalucia, Granada, İspanya), N. Benitez (Instituto de Astrofisica de Andalucia), T. Broadhurst (University of Basque Country, İspanya), J. Rhodes (Jet Propulsion Laboratory/Caltech, ABD), M. Meneghetti (INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna, İtalya), L. A. Moustakas (Caltech), L. Sodre Jr. (University of Sao Paulo, Brezilya), J. Krick (Spitzer Science Center/IPAC/Caltech, ABD) and J. N. Bregman (University of Michigan) 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 42-metre çapında Avrupa Aşırı Büyük optik/yakın kırmızı ötesi Teleskopu, E-ELT’yi inşa etmeyi planlıyor.
İletişim
Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Tarsus/Mersin, Türkiye
Cep: +90 538612938
E-posta: arif.solmaz@gmail.com
Julian Merten
Institute for Theoretical Astrophysics
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 54 8987
E-posta: jmerten@ita.uni-heidelberg.de
Daniel Coe
Space Telescope Science Institute
Baltimore, USA
Tel: +1 410 338 4312
E-posta: dcoe@stsci.edu
Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
E-posta: rhook@eso.org
Oli Usher
Hubble/ESA
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6855
E-posta: ousher@eso.org
Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1120.
