Gökbilimciler, galaksimizin merkezinin şimdiye kadarki en ayrıntılı görüntüsünü elde etti.

Görüntüden elde edilen bilgiler, gökbilimcilerin güneş sistemimizin kökenini anlamalarına yardımcı olabilir.

Bilim insanları, yıldızların ve gezegenlerin oluştuğu ham maddeyi içeren Samanyolu’nun merkezindeki soğuk gazın en eksiksiz, yüksek çözünürlüklü haritasını elde etti. 

Bu görüntü, Şili And Dağları’ndaki bir platoya yayılmış 50’den fazla radyo anteninden oluşan, Dünya üzerindeki en güçlü teleskoplardan biri olan Atacama Büyük Milimetre/Submilimetre Dizisi (ALMA) kullanılarak dört yıl süren uluslararası bir çalışmanın ürünüdür.

Liverpool John Moores Üniversitesi’nde Prof. Steven Longmore, “Galaksimizin merkezinde neler olup bittiğine dair daha önce hiç bir resmimiz olmamıştı. Küçük bölgeler üzerinde birçok ayrıntılı çalışma yaptık, ancak bu, galaksimizin merkezindeki soğuk gazın tamamının haritasına sahip olduğumuz ilk sefer” dedi.

Longmore, “daha önceki Samanyolu gözlemlerinin aynı şehrin farklı noktalarından çekilmiş anlık görüntüler gibi olduğunu açıkladı.”

“Ancak bu Samanyolu görüntüsü, şehrin tamamının yukarıdan aşağıya doğru bir görünümü gibi. Bir şehrin tüm hikayesini, onun tam bir haritasına sahip olmadan anlayamazsınız” dedi.

Moleküler gaz haritası

Longmore’un belirttiğine göre, Samanyolu galaksisinin merkezi, Merkezi Moleküler Bölge (CMZ) olarak bilinir. Dünya’ya daha yakın uzay bölgelerinden çok daha yoğun, sıcak ve türbülanslıdır.

Tam merkezinde ise Güneşimizden yaklaşık 4 milyon kat daha büyük kütleye sahip süper kütleli bir kara delik olan Sagittarius A* bulunur.

Longmore, galaksinin bu bölgesinin en güçlü kütle çekimine sahip olduğunu, bu nedenle “her şeyin oraya düşmeye çalıştığını” söyledi.

Bunu, kara deliğin gider görevi gördüğü ve geniş moleküler gaz bulutlarının da dönen su gibi davrandığı, boşalan bir küvete benzetti.

“Yeni görüntü, hidrojen, karbon monoksit ve onlarca daha karmaşık bileşikten oluşan moleküler gazı haritalandırıyor; bu moleküller sonunda kendi çekimleri altında çökerek yeni yıldızlar ve gezegen sistemleri oluşturacak” diye ekledi.

Bu çökmenin galaksinin neresinde ve bununla birlikte ne zaman gerçekleşeceğini anlamak, ACES araştırmasının araştırmak üzere tasarlandığı temel gizemdir.

Bu görüntü, ACES araştırmasının bir parçası olarak ALMA tarafından haritalanan, Samanyolu’nun merkezinde bulunan, yoğun ve karmaşık gaz bulutları bakımından zengin bir bölge olan Merkezi Moleküler Bölge’yi (CMZ) göstermektedir. Ekli görüntü, farklı moleküllerin farklı renklerle işaretlendiği ACES simülasyonunu göstermektedir. 

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden Prof. Richard Teague, “Bu aşırı ortamda yıldız oluşumuna neden olan maddeyi inceliyoruz. Bu, gazın 3 boyutlu uzayda nasıl dağıldığına dair ilk gerçekten ayrıntılı bir bakış açısıdır” dedi.

Tipik bir Samanyolu fotoğrafı değil.

Longmore, “çoğu insanın aşina olduğu, yukarıdan bakıldığında geniş sarmal galaksiyi tasvir eden Samanyolu görüntüleri fotoğraf değil, illüstrasyondur. Bunlar sadece galaksinin nasıl göründüğünü düşündüğümüz şeylerdir” diye ekledi.

ACES’in yakaladığı şey, hareket halindeki gazın bir haritasıdır. Longmore’un açıkladığı gibi, bilim insanları belirli moleküller tarafından yayılan ışığın kesin frekanslarını ölçerek, Doppler etkisi nedeniyle oluşan küçük kaymaları tespit edebiliyorlar.

Bu, bir ambulans sireninin yaklaşırken daha yüksek perdeden, uzaklaşırken ise daha düşük perdeden ses çıkarmasına neden olan aynı olgudur.

Spektroskopi adı verilen bir teknik kullanılarak, bu prensip gaz bulutlarından gelen ışığa uygulanabilir ve gazın Dünya’ya doğru mu yoksa Dünya’dan uzaklaşıyor mu olduğu ve ne kadar hızlı hareket ettiği ortaya çıkarılabilir.

Longmore, haritalanan alanın tamamında tutarlı bir şekilde korunan bu düzeyde bir detayın daha önce hiç elde edilmediğini söyledi.

Teague ise önceki araştırmaların ya düşük çözünürlükte geniş alanları kapsadığını ya da yüksek çözünürlükte küçük alanlara odaklandığını, ancak ACES’in her ikisini de dengeli bir şekilde yaptığını ekledi.

Bu görüntüden ne öğrenebiliriz?

ACES görüntülerindeki zengin renkler, Samanyolu galaksisinde bulunan teleskopun bakış açısından insan gözünün göreceği renkler değildir. Aslında, renkler teleskop tarafından görünür ışık olarak algılanmamıştır.

Bunun yerine, teleskop, spektroskopi kullanarak kimyasal türleri ve gaz hızlarını belirlemiş ve görüntüler daha sonra farklı galaktik özelliklere belirli renkler atamak için düzenlenmiştir.

Longmore, “Moleküllerin her biri bize oradaki koşullar hakkında bir şeyler anlatıyor. Kırmızı alanlar, yalnızca büyük gaz bulutları çarpıştığında ortaya çıkan silikon monoksit gibi moleküllerin varlığını gösterebilir. Öte yandan mavi, daha sakin ve daha istikrarlı bölgeleri işaret eder” dedi.

Araştırmada toplam 70’ten fazla farklı moleküler spektral çizgi gözlendi; bunlar basit iki atomlu moleküllerin, metanol ve etanol gibi karmaşık organik bileşiklerin ve bunların arasındaki her şeyin imzalarıydı.

ALMA Gözlemevi.

Longmore, karmaşık moleküllerin bazılarının proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerin öncüleri olduğunun düşünüldüğünü belirtirken, galaktik merkezi erken evrenin bir göstergesi olarak görüyordu.

Ayrıca, “Oradaki koşullar, kendi güneş sistemimizin oluştuğu milyarlarca yıl önceki galaksilerin koşullarına çok benziyor. Evren bize kendi kökenlerimizi anlamak için bir laboratuvar verdi.”

“Kendi güneş sistemimiz, güneş ve gezegenlerimiz çok uzun zaman önce, yaklaşık  4,5  milyar yıl önce oluştu ve galaksiler çok farklıydı. O zamanki galaksiler, şu anda galaktik merkezde gördüğümüz gaza çok benziyordu” dedi.

Devasa ölçekte bir proje

Longmore, projenin en inanılmaz yönlerinden birinin ölçeği olduğunu söyledi. Dünyanın dört bir yanından gelen ortak çalışanlardan oluşan 160 kişilik ekip, “bu ayrı ayrı görüntülerin çoğunu bir araya getirmek zorunda kaldı. Bu da insanların muazzam bir çalışma yapmasını gerektirdi” dedi.

Teague, bu işbirliğinin, milimetre altı astronomi alanında en büyükler arasında yer aldığını belirtti. “Bu, bilim insanlarının, üniversitelerin, mühendislerin ve Şili’de bulunan teleskop operatörlerinin muazzam bir çalışmasının sonucudur.”

“Bence bu ölçekteki astronomi artık laboratuvarlarında çalışan küçük bireylerin çabalarıyla ilgili değil, devasa uluslararası iş birlikleriyle ilgilidir ve bence bu çalışmayı özellikle etkileyici kılan da bu, gerçekleşmesi için gereken iş birliğinin ölçeğidir” dedi.