Evreni Birbirine Bağlayan “Kozmik Ağın” İlk Doğrudan Görüntüsü Yakalandı
Uzay hiç de boş değil. O kadar ince madde parçacıklarıyla örülü ki en iyi teleskoplar bile onları görmekte zorlanıyor. Gökbilimciler bu geniş ağa kozmik ağ adını veriyor. Galaksileri birbirine bağlayan ve büyümelerini yönlendiren gizli iskelettir.
Yakın zamana kadar, web’in en iyi filamentleri yalnızca bilgisayar modellerinde ve eğitimli tahminlerde mevcuttu. Şimdi, yeni bir gözlem bir filamenti teoriden çıkardı ve onu doğrudan görüş alanına yerleştirdi.
Görüntü , 11 milyar ışık yılı uzaklıkta yanan iki antik kuasarın bulunduğu bir gökyüzü parçasından geliyor. Parlaklıkları, aralarında uzanan hafif bir hidrojen köprüsünü aydınlatıyor.
Köprünün tespit edilebilmesi için yüzlerce saat teleskop kullanımı ve adli astronomi için tasarlanmış aletler gerekti.
Kozmik ağda taze ışık
Her galakside açgözlü bir kara delik bulunuyor ve her ikisi de evrenin henüz 2 milyar yaşında olduğu bir çağda bulunuyor.
Araştırmacılar, galaksileri birbirine bağlayan incecik ipliği yakaladılar ve yaklaşık 3 milyon ışık yılı boyunca izlediler.
Şili’deki Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskobu’na ( VLT ) monte edilmiş Çok Üniteli Spektroskopik Kaşif ( MUSE) cihazına güvendiler.
MUSE, görüş alanındaki her pikselin spektrumlarını toplayarak gökbilimcilerin, filamentin zayıf hidrojen emisyonunu arka plan gürültüsünden ayırmasına olanak sağlıyor.
Genç galaksileri bir araya getirmek
Işığın seyahat etmesi zaman aldığından, görüntü kozmosu gençliğinde yakalar. Soluk filament, galaksilerin dış mahallelerine doğru kütleçekim otoyolu boyunca akan gazı gösterir, buna da galaksi çevresi ortamı denir.
Bu akış, gelecekteki yıldızların ham maddesidir. Bunu doğrudan görmek, sözde soğuk karanlık madde teorilerinin temel bir tahminini doğrular: galaksiler, izole bulutları yutmak yerine, ağ benzeri huniler boyunca gaz sifonlayarak büyür.
Soğuk karanlık madde ayrıca evrendeki maddenin yaklaşık yüzde 85’inin sıradan teleskoplarla görülemeyeceğini öngörüyor.
Mevcut kozmolojik modele dayalı ve süper bilgisayarlar kullanılarak gerçekleştirilen evrenin geniş bir bölgesinin simülasyonu. Görüntüde, yoğun bir kozmik ağ oluşturan kozmik filamentlerin içindeki gazın soluk parıltısı beyaz renkle gösterilmiştir. Bu filamentlerin kesişim noktalarında, yeni yıldızların oluşumunu besleyen galaksilerin içindeki gaz kırmızı renkle vurgulanmıştır.
Bu filament, bilim insanlarına görünmeyen kütle hakkında yeni bir bakış açısı sağlıyor çünkü parlaklığı, etrafındaki karanlık maddenin yoğunluğuna bağlı.
Gözlemlerin modellerle eşleştirilmesi, karanlık bileşenin ne kadar sıradan gazı bir araya getirdiğine dair tahminleri keskinleştirir.
MUSE ile donatılmak
Milano-Bicocca Üniversitesi’nde doktora öğrencisi ve bu çalışmanın lideri olan Davide Tornotti , “Dünya’ya ulaşmak için yaklaşık 12 milyar yıl yol kat eden bu filamentin yaydığı zayıf ışığı yakalayarak şeklini tam olarak karakterize edebildik” diye açıklıyor.
“İlk kez, galaksilerde bulunan gaz ile kozmik ağda bulunan madde arasındaki sınırı doğrudan ölçümlerle belirleyebildik.”
Çalışma MUSE’u sınırlarına kadar zorladı. Birkaç gözlem sezonu boyunca, cihaz aynı göksel alanda 100 saatten fazla veri topladı.
Bu uzun bakış o kadar keskin bir görüntü üretti ki ekip, filament boyunca parlaklık değişimlerini haritalayıp bunları piksel piksel süper bilgisayar tahminleriyle karşılaştırabildi.
Simülasyondan gökyüzüne
Max Planck Enstitüsü’nde yürütülen bu simülasyonlar, yerçekimini karanlık maddeyi sonsuz bir iskelede toplayan mimar olarak ele aldı. Sıradan gaz daha sonra iskeleye sabah sisi gibi binerek vadilere yerleşti.
Araştırmacılar sentetik filamenti gözlemlenen filamentin üzerine yerleştirdiklerinde, uyumun dikkat çekici olduğu görüldü.
Modeldeki düğümlerle hizalanan parıltıdaki ince detaylar, bilgisayarların doğanın tasarımını etkileyici bir doğrulukla yakaladığını gösteriyor.
Resimde, iki galaksiyi (sarı yıldızlar) birbirine bağlayan ve 3 milyon ışık yılı gibi geniş bir mesafeye yayılan kozmik filamentin içinde bulunan dağınık gaz (sarıdan mora) gösterilmektedir.
Maç ayrıca karanlık maddenin davranışını değiştiren teoriler için bir gerçeklik kontrolü sunuyor. Herhangi bir alternatif model artık daha geniş ağı bozmadan aynı filament parlaklığını ve yoğunluğunu yeniden üretmelidir.
Bu şekilde, yüksek çözünürlükte gözlemlenen tek bir iplik, kozmik yapı için kritik bir ölçüt haline gelir.
Filamentler galaksileri nasıl besler?
Filamentler boyunca akan gaz sadece yıldızlara ulaşmaz; galaksilerin nasıl göründüğünü şekillendirir. Akımlar, taze hidrojeni disklerine taşıyarak sarmal kolları, radyasyon patlamalarını ve kimyasal zenginleşmeyi besler.
Sürekli bir giriş akışı olmadan galaksiler birkaç yüz milyon yıl içinde gazlarını tüketip yok olurlardı.
Yeni görüntü, içeri akışın erken ve büyük ölçeklerde gerçekleştiğini gösteriyor. Ayrıca, galaksiler arası gazın galaksilere bağlı maddeye dönüştüğü temiz bir sınır da ortaya koyuyor.
Bu sınırın belirlenmesi, bazı galaksilerin neden yıldız oluşturmaya devam ederken bazılarının ise durup kırmızıya döndüğünü açıklamaya yardımcı oluyor.
Kozmik ağın önündeki yol
“Kozmik bir filamentin bu doğrudan, yüksek çözünürlüklü gözleminden heyecan duyuyoruz. Ancak Bavyera’da insanların dediği gibi: ‘Eine ist keine’ – bir tane sayılmaz,” diye sonuca varıyor, çalışmaya katılan MPA personeli bilim insanı Fabrizio Arrigoni Battaia.
“Bu nedenle, gazın kozmik ağda nasıl dağıldığı ve aktığı konusunda kapsamlı bir vizyona sahip olma nihai hedefiyle, daha fazla yapıyı ortaya çıkarmak için daha fazla veri topluyoruz.”
Gelecekteki çalışmalar, Extremely Large Telescope’un planlanan yüksek çözünürlüklü spektrografları gibi yeni nesil araçlardan faydalanacaktır .
Daha geniş çaplı araştırmalar daha fazla iplikçiği araştıracak, evrenin iskeletinin tam ölçekli bir haritasını çıkaracak ve bu ışıklı ipliklerin ne kadar yaygın olduğunu ortaya çıkaracak.
İlk tespitle birlikte her yeni iplik, karanlık madde fiziği ve galaksi evrimi üzerindeki kısıtlamaları daha da sıkılaştıracak.
Şimdilik, iki parlayan kuasar arasındaki iplik, evreni bir arada tutan ağın şimdiye kadar çekilmiş en keskin resmi olarak duruyor. Gazın, oluşum yıllarında galaksileri besleyen bir örümcek ipeği otoyolu boyunca hareket ettiğini gösteriyor.
Daha da önemlisi, sabırlı gözlemin bir zamanlar erişilemez olarak görülen yapıları aydınlatabileceğini kanıtlıyor. Gökbilimciler ek iplikler yığdıkça, evrenimizin gizli çerçevesinin daha net bir portresi, her seferinde bir soluk parıltıyla ortaya çıkacak.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Evreni Birbirine Bağlayan “Kozmik Ağın” İlk Doğrudan Görüntüsü Yakalandı
/Evreni Birbirine Bağlayan “Kozmik Ağın” İlk Doğrudan Görüntüsü Yakalandı/