Galaksi Çarpışmaları Gibi Yavaş Süreçler de Yıldız Doğumunu Sonlandırabiliyor!

Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi (ALMA) ve Hubble Uzay Teleskobu (HST) ile yeni durgunlaşmış bir galaksiyi gözlemleyen bilim insanları, galaksinin yıldız oluşturmayı bıraktığını fark ettiler. Ancak bunun sebebi galaksinin tüm gazını kullanmış olması değildi. Yıldız oluşturucu yakıtlarının çoğu galaksi başka bir galaksiyle birleştiğinde sistem dışına çıkmıştı. Sonuç, ALMA bilim insanları için bir ilkti. Üstelik eğer bunun yaygın olduğu kanıtlanırsa, sonuçlar, bilim insanlarının galaksi birleşmeleri ve ölümleri hakkındaki düşüncelerini değiştirebilir. Araştırmanın sonuçları The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayımlandı.

Galaksiler, Evren'de hareket ederlerken, bazen diğer galaksilerle karşılaşabiliyorlar. Birbirleriyle etkileşim içerisine girdikçe her bir galaksinin kütleçekimi diğerini kendine çekiyor. Ardından gelen birbirini çekme yarışı, gazları ve yıldızları galaksilerden uzaklaştırarak geride gelgit kuyrukları olarak bilinen madde akımları bırakıyor.

Bilim insanları, SDSS J1448+1010'un başına gelenin de bu olduğunu düşünüyordu. Ancak beklenmedik bir durum vardı: Evren, şu anki yaşının yarısı kadarken doğan devasa galaksi, başka bir galaksiyle olan birleşmesini daha yeni tamamlamadı.

Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevinin (NRAO) ortak olduğu uluslararası bir işbirliği olan HST ve ALMA gözlemleri esnasında bilim insanları, gelgit kuyruklarının evrenin soğuk ve yıldız oluşturucu gazlarının neredeyse yarısını içine aldığını keşfettiler. Kuvvetle dışarıya savrulan bu maddelerin kütlesi Dünya'nın Güneş'inin kütlesinin 10 milyar katına eşitti. Bu maddelerin keşfi, galaksi birleşmelerinin yıldız oluşumunun durmasında sorumlu olabileceğine işaret ediyordu. Bu, bilim insanlarının hiç beklemediği bir şeydi. Texas A&M Üniversitesinde gökbilimci ve araştırma makalesinin başyazarı olan Justin Spilker şöyle açıklıyor:

Başlangıçta bu devasa galaksiyi ilginç yapan şey, 70 milyon yıl önce bir yıldız oluşum aktivitesinin hemen ardından bir nedenden dolayı yıldız oluşturmayı aniden bırakmasıydı. Çoğu galaksi yıldız oluşturmaya devam etmeyi durdurmaz. ALMA ve Hubble ile yaptığımız gözlemlere göre galaksinin yıldız oluşturmayı bırakmasının asıl sebebi, birleşme sürecinin yıldız oluşumu için gerekli gaz yakıtlarının yarısını galaksiler arası uzaya fırlatmasıydı. Hiç yakıtı olmayınca da galaksi yıldız oluşturmaya devam edemedi.

Keşif, galaksilerin yaşadığı ve öldüğü süreçlere ışık tutuyor. Aynı zamanda bilim insanlarının galaksilerin evrimlerini daha iyi anlamasına yardımcı oluyor. California Santa Cruz Üniversitesi kozmologlarından ve makalenin yardımcı yazarı olan Wren Suess şöyle söylüyor:

Evren'e baktığımızda bizim Samanyolumuz gibi bazı galaksilerin aktif olarak yıldız oluşturduğunu, bazılarınınsa oluşturmadığını görüyoruz. Ancak bu ölü galaksilerin içerisinde birçok yaşlı yıldız bulunuyor. Bu da demek oluyor ki belli bir noktada bu yıldızları oluşturmuş ve sonra da yenilerini oluşturmayı bırakmış olmalılar. Galaksilerin yıldız oluşturmayı bırakmasına sebep olan bu süreçlerin hepsini hala tam olarak kavrayabilmiş değiliz. Fakat yaptığımız keşif, bu galaksi birleşmelerinin ne kadar güçlü olduğunu ve bir galaksinin zamanla büyümesini ve gelişmesini nasıl etkilediklerini gösteriyor.

Elde edilen bu sonuç, sadece tek bir gözleme dayandığından, galaksilerin birbirlerini çekme yarışlarının ve beraberinde gelen hareketsizliğin ne kadar yaygın olduğu tam bilinmiyor. Buna rağmen keşif, yıldız oluşumlarının tam olarak nasıl durduğu ve galaksilerin nasıl öldüğü hakkında uzun zamandır süregelen teorilere meydan okuyor. Aynı zamanda bilim insanlarına da heyecan verici yeni bir meydan okuma sunuyor: Daha fazla örnek bulmak! Pittsburgh Üniversitesi Fizik ve Astronomi bölümü yüksek lisans öğrencisi ve makalenin yardımcı yazarlarından biri olan David Setton şöyle söylüyor:

Sistemden de anlaşılacağı üzere soğuk gazlar gerçekten bir galaksiyi öldüren birleşme siteminin dışarısına çıkabiliyor. Ancak bir galaksinin örnek boyutu bize bu sürecin ne kadar yaygın olduğuna dair pek bir şey söylemiyor. Neyse ki bu çarpışmalar esnasında yakalayabileceğimiz ve bu süreçten sonra onlara tam olarak ne olduğunu gözlemleyebileceğimiz J1448+1010 gibi birçok galaksi mevcut. Soğuk gazların dışarı atılması, bu hareketsizlik bulmacasının heyecan verici yeni bir parçası ve bunun daha fazla örneğini bulmak için sabırsızlanıyoruz.

Spilker ise son olarak şunları söylüyor:

Gökbilimciler, eskiden, galaksilerin yıldız oluşumlarını bırakması için oldukça şiddetli ve hızlı süreçlerden geçmeleri gerektiğini düşünürlerdi. Bu süreçler; galaksinin gazlarının büyük bir kısmını yok eden, geriye kalanları da ısıtan bir takım süpernova patlamalarıdır. Yeni gözlemlerimiz göre, yıldız oluşumunun durması için çok büyük ve gösterişli bir sürece gerek yok. Çok daha yavaş süreçler de yıldız oluşumunu ve galaksileri sonlandırabilir.