Düzgün dağılmış galaksiler arası ortam tespit edilmezken, galaksiler arası ortamda gaz bulundu. Galaksiler arasındaki gaz ortamını incelemek için en uygun araçlar kuasarlardır. Yani, kuasar ile galaksimiz arasındaki tüm boşluğu dolduran dağınık bir galaksiler arası ortam. Kuasarın yakınında, gaz soğurma çizgileri güçlü bir şekilde kırmızıya kayar ve galaksimize yaklaştıkça gaz soğurma çizgilerindeki kırmızıya kayma miktarı kademeli olarak azalır. Sonuç, kesintisiz bir emici banttır. Buna karşılık, ayrı atomik hidrojen bulutları dar soğurma hatlarına sahiptir. Bu dar çizgiler, bazı uzak kuasarların spektrumlarının alfa-Lyman dalga boylarında bulunur. Bu çizgiler, bizimle kuasar arasındaki birçok hidrojen bulutu tarafından üretilir. Daha ağır elementler için soğurma çizgileri de gözlenirken, Lyman alfanın avantajı evrende en bol bulunan element olan hidrojen tarafından üretilmesidir.
Kuasarlar, alfa-Lyman dalga boylarında yayılan iyonize gazlar içerir. Büyük kütleli sıcak yıldızların veya aktif galaktik çekirdeklerin varlığında radyasyon yoğunluğu artar çünkü bu nesneler iyonlaştırıcı foton kaynaklarıdır. Bu fotonlar hidrojeni iyonlaştırır ve hidrojen atomları yenilenirken yoğun Lyman alfa radyasyonu salar. Galaksimizdeki yıldızlararası ortam bu radyasyonu çok güçlü bir şekilde soğurduğu için yakın galaksilerden Lyman alfa radyasyonunu tespit etmek çok zordur. Bununla birlikte, uzak galaksilerden gelen Lyman kaynağı alfa çizgisini tayfın daha şeffaf bölgelerine taşıdığından, kırmızıya kaymanın faydalı katkıları vardır. Sonuç olarak ultraviyole bölgesinde hem emisyon hem de absorpsiyon sonucu oluşan Lyman-alfa çizgileri kırmızıya kaymaları 3 veya 4 kat ile görünür bölgeye ulaşsalar bile incelenebilmektedir.
Gökbilimcilerin yüksek oranda kırmızıya kaymış Alpha Lyman çizgisini aramalarının özel bir nedeni var. Yani, böyle bir çizginin – galaksiler arası bir buluttan hala oluşma sürecinde olan bir galaksinin – kanıtını bulmayı umuyorlar. Bu yöndeki çabalar şu ana kadar çok az sonuç vermiş olsa da, Alpha Lyman soğurma çizgileri, doğrudan gözlemlenemeyecek kadar uzak galaksilerdeki gaz içeriklerine dair bazı ilginç ipuçları sağlayabilir ve bunlardan bazıları evrimlerinin çok erken aşamalarında olabilir.
Neden kuasarlara yönelik alfa Lyman soğurma çizgilerinin, gaz içerikleri günümüzdeki tipik bir galaksiden kat kat fazlayken, geçmişteki galaksilerin durumları hakkında bilgi sağlayabileceğini düşünüyoruz? Bir kuasarın görüş hattında bir galaksiyle karşılaşma olasılığı çok düşüktür, sadece yüzde bir civarındadır. Bu nedenle, çok sayıda gökada varsa, emici bulutların boyutu yakındaki tipik gökadalardan daha büyük olmalıdır. Ya da galaksilerden sayıca fazla olabilir. İlginç bir şekilde, her iki olasılık da farklı bulut türleri için geçerli görünüyor. Her iki durumda da gaz yönünden günümüz sistemlerine göre daha zengin sistemler üzerinde çalışmak gerekmektedir.
Emici bulutların tipik yıldızlararası gaz bulutlarından daha az evrimleştiğine dair güçlü bir ipucu daha var: Lyman alfa soğurma çizgisini veren bulutların çoğu çok az ağır element içerir veya hiç içermez. Hidrojenin yanında karbon, nitrojen, oksijen, demir, silisyum ve hatta çinko ve krom içeren başka bulutlar olsa da, içlerindeki ağır element bolluğunun güneştekinden daha az olduğuna şüphe yoktur. Ağır elementlerin mutlak yokluğu, bu nesnelerin galakside çok erken oluştuğunun bir göstergesidir. Aslında, çok farklı üç emici bulut sınıfı tanımlanmıştır.
Ağır elementler içermeyen en eski Alpha Lyman bulutlarında çizgi kuvveti zayıftır. Absorpsiyon çizgisinin yoğunluğu, buluttaki atom sayısının bir ölçüsüdür. Bu nedenle, çizginin zayıflaması bize bu bulutlardaki atomik hidrojen yüzdesinin düşük olduğunu söyler. Atom sayısı, herhangi bir yıldızlararası bulutta gözlemlenenden çok daha düşüktür. Bu, eski Lyman bulutlarının düşük yoğunluklu iyonize hidrojenden oluştuğu anlamına gelir.
Bulut boyutları Lyman alfa “ormanından” hesaplanabilir. Aralarındaki birçok buluttan geliyormuşçasına zayıf çizgilere bu nedenle “orman” adı verilir. Gökbilimciler yakın çekimsel mercekleme ile kuasar çizgilerini Alpha Lyman ormanıyla karşılaştırırlar. Mercekleme yerçekiminin etkisi altında, kuasar aslında çift görüntü veren tek bir kuasardır: kuasarın ışınları üst üste binen bir galaksi tarafından bükülür ve kuasarın birkaç saniyelik bir açıyla iki görüntüsünü oluşturur. İki kuasar görüntüsü, soğurma bulutu kırmızıya kaymalarında yalnızca 30 kiloparsek ile ayrılır. İki kuasar görüntüsü aynıdır, ancak bulutların tamamından kaynaklanan çizgiler her iki kuasarda da yoktur. Buradan, bulutların çapının 30 kiloparsekten az, yaklaşık 10-20 kiloparsek olması gerektiği sonucuna varıyoruz. Belirli bir yöndeki bulutların sayısı, Samanyolu gibi galaksilerin sayısından çok daha fazladır. Bu bulutların daha sonra çok yaygın olan cüce gökadaları oluşturmak için çöktüğüne inanılıyor.
Öte yandan, metal açısından zengin emici bulutlar büyük ihtimalle uzak galaksilerdeki yıldızlararası bulutlardır. Bu galaksiler görece parlak kuasar ışığıyla yıkandıkları için görülemeyecek kadar uzak ve loş. Bununla birlikte, yakınlardaki bazı galaksiler hala görülebilmektedir: bazı düşük kırmızıya kaymalı emici bulutların hassas uzun pozlamalı görüntüleri, genellikle eşit derecede kırmızıya kaymaya sahip yakındaki bir galaksinin varlığını ortaya koymaktadır. Buradan, emici bulutların galaktik halede yer aldığı ve tipik bir hale gibi galaktik merkezden 100 kf mesafelerde yayıldığı sonucuna varıyoruz.
En fazla sayıda bulut, Lyman’ın son derece güçlü alfa çizgileri ile tanımlanır. Böyle tek bir buluttaki hidrojen atomlarının sayısı, keyfi bir açıdaki gaz açısından zengin disk galaksilerdeki hidrojen atomlarının sayısıyla karşılaştırılabilir. Bu bulut, Samanyolu’ndaki yıldızların henüz oluşmadığı ve gaz bakımından zengin olduğu erken döneme tekabül ediyor. Bollukları Güneş’inkinin yüzde biri ile onu arasında olmasına rağmen, bu büyük bulutların tayfında ağır elementler bulunur. Buradan, bu bulutların sadece oluşum sürecindeki galaktik diskler olduğuna inanıyoruz. Kırmızıya kayma miktarlarının 2 ile 3 arasında olduğunu görüyoruz, bu da evrenin şu anki yaşının üçte birinden daha az olduğu dönemleri temsil ediyor.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]