Sonuçta kutup halkalı galaksiler çok nadir değil mi?

Olası kutup halkalı gökada NGC 4632. Resimde gökadanın ana sarmal diskine dik olarak dönen bir gaz halkası görülüyor. Resim kredisi: Jayann English (Manitoba U.), Nathan Degg (Queens U.) ve WALLABY Survey, CSIRO/ASKAP, NAOJ/Subaru Teleskobu

Queen’in araştırmacıları iki potansiyel kutup halkası gökadasının keşfine öncülük ediyor.

13 Eylül’de dergide yayınlanan sonuçlara göre, aralarında Queen’s Üniversitesi’nden araştırmacıların da bulunduğu bir grup uluslararası gökbilimci, iki olası kutupsal gökada belirledi. Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri.

Queen’in araştırmacıları Nathan Deeg ve Christine Speakens (Fizik, Mühendislik Fiziği ve Astronomi), Queen’s Üniversitesi’nin sahip olduğu ve işlettiği bir teleskop kullanılarak elde edilen verilerin analizine öncülük etti. CSIROAvustralya Ulusal Bilim Ajansı. CSIRO’nun ASKAP radyo teleskopunun bir parçası olarak 600’den fazla galaksideki hidrojen gazının gökyüzü haritalarına bakılıyor Wallaby taramasıAna sarmal diskine dik olarak yıldızlardan ve gazlardan oluşan bir halka sergileyen bir tür galaksi olan iki olası kutup halkalı galaksiyi belirlediler.

“Kutup halkalı galaksiler, evrendeki en büyüleyici galaksilerden bazılarıdır. Bu sonuçlar, yakındaki galaksilerin yüzde 1 ila 3’ünün, optik teleskopların önerdiğinden çok daha yüksek bir yüzdeyle, gazlı kutup halkaları içerebileceğini gösteriyor.”

— Dr. Nathan Deeg, araştırmacı, Fizik Bölümü, Mühendislik Fiziği ve Astronomi, Queen’s Üniversitesi, Kanada ve çalışmanın baş yazarı

Tarihsel bağlam ve çıkarımlar

Bu, gökbilimcilerin kutup halkası gökadalarını ilk kez gözlemlemeleri olmasa da, Batı Avustralya’daki Wajari Yamaji Bölgesi’ndeki CSIRO’nun Murchison radyo astronomi gözlemevi Inyarrimanha Ilgari Bundara’da bulunan ASKAP teleskopu kullanılarak ilk kez gözlemleniyor.

Yalnızca gazdaki bu yeni keşifler, kutup halkalı gökadaların önceden düşünülenden daha yaygın olabileceğini düşündürmektedir.

“Bu sonuçlar, gökyüzünü daha önce yapılanlardan daha derin ve daha geniş bir şekilde haritalamanın muazzam değerinin gerçekten dikkate değer bir örneği. Bu, en iyi ihtimalle tesadüftür: Kesinlikle bulmayı beklemediğimiz şeyler bulduk.”

— Dr Christine Speakens, Profesör (Kraliyet Askeri Kolejine Atandı), Fizik Bölümü, Mühendislik Fiziği ve Astronomi, Queen’s Üniversitesi, Kanada

Galaksilerin nasıl evrimleştiğini anlayın

Kutup halkalarının yapılarına ilişkin daha fazla araştırma, galaksilerin nasıl evrimleştiğini daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir. Örneğin, kutup halkalarının kökenini açıklayan ana hipotezlerden biri, daha büyük bir galaksinin daha küçük bir galaksiyi içine almasıdır. Eğer kutup halkalı gökadalar önceden düşünülenden daha yaygınsa, bu, bu tür birleşmelerin daha sık olduğu anlamına gelebilir.

Gelecekte kutup halkalı galaksiler, karanlık madde araştırmalarındaki potansiyel uygulamalarla evrene dair anlayışımızı derinleştirmek için de kullanılabilir. Kutup halkaları, ev sahibi galaksinin karanlık maddesinin şeklini araştırmak için kullanılabilir; bu da bulunması zor maddenin gizemli özellikleri hakkında yeni ipuçlarına yol açabilir.

“ASKAP’tan alınan ve görünüşte normal sarmal gökadaların etrafındaki çarpıcı halka benzeri yapıları ortaya çıkaran bu yeni gözlemler, gaz bakımından zengin yoldaş gökadalarla etkileşimler yoluyla gaz birikmesinin önceden düşündüğümüzden çok daha yaygın olduğunu ortaya koyuyor. Wallaby daha fazlasını tespit etmek için harika bir kaynak olacak” Bu sistemler gelecekte

— Profesör Lester Staveley-Smith, WALLABY’nin eş-baş araştırmacısı ve geçici CEO’su. Tekrarlamak

Kutup halkası galaksilerinin görselleştirilmesi

WALLABY araştırma ekibinin bir üyesi ve aynı zamanda Manitoba Üniversitesi’nde astronomik görüntü oluşturma uzmanı olan Jayanne English, farklı teleskoplardan alınan optik ve radyo verilerinin bir kombinasyonunu kullanarak bu gazlı kutup halkalı gökadaların ilk görüntülerini geliştirdi. İlk olarak Hawaii’deki Subaru Teleskobu’ndan alınan optik ve kızılötesi veriler galaksinin sarmal diskinin bir görüntüsünü sağladı. Daha sonra gaz halkası, yaklaşık yarım milyon galaksiden atomik hidrojen emisyonunu tespit etmek için CSIRO’nun ASKAP radyo teleskopunu kullanan uluslararası bir proje olan WALLABY araştırmasından elde edilen verilere dayanarak eklendi.

“ASKAP radyo teleskopumuz bir veri akışı sağlıyor ve biz de buna hazırız. ASKAP ile tam bir WALLABY, kutup halkaları gibi pek çok olağandışı nesne dahil olmak üzere 200.000’den fazla hidrojen açısından zengin galaksi sağlayacak ve bunlar karanlık madde halelerinin şeklini ve dağılımını keşfedin.”

— Dr. Barbel Korybalski, Kıdemli Baş Araştırma Bilimcisi, CSIRO

Bu ve diğer astronomik görüntülerin oluşturulması karmaşıktır çünkü gözlerimizin yakalayamayacağı bilgileri içerir. Bu özel durumda, insan gözüyle görülmeyen soğuk hidrojen gazı bileşeni, CSIRO’nun ASKAP’ı kullanılarak radyo “ışığında” görülebiliyor. Bu halkanın ince tonu, gazın yörünge hareketlerini temsil ediyor; alt kısımdaki mor renk tonları, üst kısım uzaklaşırken gazın izleyiciye doğru hareketini takip ediyor. Halkadan gelen emisyonlar, Profesör Tom Garrett (Cape Town Üniversitesi, Güney Afrika) ile işbirliği içinde sanal gerçeklik araçları kullanılarak galaktik diskten gelen radyo emisyonlarından ayrıldı.

“Böylesine çeşitliliğe sahip ve işbirliğine dayalı bir ekiple çalışmaktan heyecan duyuyorum. Eski radyo alıcınızdaki radyo istasyonlarının eşdeğeri olan, hız kanallarının kesin bir ağını gösteren verilerle çalışabildik. Hızın zenginliği Veriler, bu bileşiğe iletmek için birden fazla renk atayabileceğim anlamına geliyordu. Kutup halkasının içinde meydana gelen hareket incelikli. Gazın dansı ve tasarımı çok güzel ve gazın hareketi bize galaksilerin zaman içinde nasıl geliştiğine dair bazı ipuçları veriyor.

— Dr.. Jayann English, Fizik ve Astronomi Bölümü, Manitoba Üniversitesi

Kanada, Avustralya, Güney Afrika, Ekvador, Burkina Faso, Almanya, Çin ve diğerlerinden 25’ten fazla küresel işbirlikçi, WALLABY anketinin ilk kamuya açık veri sürümünden elde edilen verileri analiz etmek için birlikte çalıştı ve sonuçta yeni yayınlanan makale ortaya çıktı.

Ekibin bir sonraki adımı, Güney Afrika’daki MeerKAT radyo teleskopu da dahil olmak üzere çeşitli teleskoplar kullanılarak yapılan ek gözlemler yoluyla kutup halkası gökadalarının keşfini doğrulamak olacaktır.

“Şimdiye kadarki en büyük nötr atomik hidrojen sayımını yapmak için güney gökyüzünün çoğunu tarayacak olan WALLABY araştırması gibi büyük bir araştırmanın en heyecan verici sonuçlarından biri, beklenmeyenlerin, yani güzel gaz halkalarına sahip bu olağandışı galaksilerin keşfidir. bunun kesinlikle mükemmel örnekleri.”

— WALLABY’nin ortak araştırmacısı ve bu çalışmanın ortak yazarı Yardımcı Doçent Barbara Catinella. ICRAR, Batı Avustralya Üniversitesi

Referans: “WALLABY deneysel araştırması: olası kutup halkalı gökadalar NGC 4632 ve NGC 6156”, N Deg, R Palleske, K Spekkens, J Wang, T Jarrett, J English, X Lin, J Yeung, JR Mold, B Catinella, H Dénes , A Elagali, B -Q For, P Kamphuis, BS Koribalski, K Lee-Waddell, C Murugeshan, S Oh, J Rhee, P Serra, T Westmeier, OI Wong, K Bekki, A Bosma, C Carignan, BW Holwerda ve N.Yu, 13 Eylül 2023, Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri.
doi: 10.1093/manras/stad2312