Araştırmacılar 'Kozmik Ağ' Bölgelerinin Galaksilerin Davranışlarını Nasıl Etkilediğini Anlamaya Çalışıyor

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

30 Ocak 2024 (Nanowerk Haberleri) Kansas Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, yaşamları boyunca farklı ortamlardan oluşan bir "kozmik ağ" boyunca dolaşan galaksilerin evriminin ardındaki karmaşık mekanizmaları daha iyi anlamayı umuyorlar. KU'da fizik ve astronomi profesörü Gregory Rudnick, yakın zamanda Ulusal Bilim Vakfı'ndan 375,000 $ hibe kazanan bir ekibe liderlik ediyor ve bu ekibin, galaksilerin galaksilerin gaz içeriği ve yıldız oluşumu özelliklerini incelemek için gittikleri yere göre değişiyor. Evren. Rudnick, "Bu projenin temel amacı, çevresel faktörlerin galaksilerin dönüşümü üzerindeki etkisini anlamaktır" dedi. “Evrende galaksiler, değişen yoğunluklarla karakterize edilen, düzgün olmayan bir dağılıma yayılmıştır. Bu galaksiler, yüzlerce ila binlerce galaksiden oluşan büyük kümelerin yanı sıra onlarca ila yüzlerce galaksiden oluşan daha küçük gruplar halinde bir araya geliyor. Ek olarak, galaksilerin uzun filamentli yapıların parçası olabileceğini veya evrenin daha düşük yoğunluklu bölgelerinde izole edilmiş bir durumda bulunabileceğini söyledi. Galaksi kümesindeki gaz ve yıldızlar

Bir galaksi kümesindeki gazların ve yıldızların neye benzediğini gösteren bir bilgisayar simülasyonu, galaksi kümelerinin kozmik filamentler ağında nasıl gömülü olduğunu vurguluyor. Renkli görüntülerde görüntünün yoğunluğu ve rengi, gazın yoğunluğunu ve sıcaklığını temsil eder. Bu şekiller, bir filamanın içine gömülmüş bir galaksiye yapılan ardışık yakınlaştırmaları göstermektedir. Sağ üstten saat yönünün tersine doğru ilerleyen ölçek çubukları, 3.3 milyon ışık yılı, 3.3 milyon ışık yılı, 330 bin ışık yılı, 33 bin ışık yılı uzunlukları temsil ediyor. Sağ alttaki görüntü, bu simüle edilmiş kümedeki galaksilerdeki yıldızları, ölçek çubuğu 330 bin ışık yılına karşılık gelecek şekilde göstermektedir. WISESize programı, yakındaki evrene nüfuz eden kozmik ağda hareket ederken galaksilerdeki gaz ve yıldızların uzaysal dağılımını ölçmek için gözlemleri kullanacak. Burada gösterilenler gibi simülasyonları karşılaştırarak Rudnick ve işbirlikçileri kozmik ağın galaksileri nasıl değiştirdiğini belirleyebilecekler. (Resim: Yannick Bahé) Önceki çalışmalar çoğunlukla kümelerdeki ve gruplardaki galaksileri, "alan" olarak adlandırılan evrenin en düşük yoğunluklu bölgelerindeki galaksilerle karşılaştırmaya odaklanıyordu. Bu çalışmalar, en yoğun bölgeleri birbirine bağlayan filamanların otoyolunu ihmal etti. Rudnick'in ekibi, galaksilerin, onları galaktik gruplara ve galaksi kümelerine yönlendiren ve yol boyunca galaksilerin evrimini değiştiren filamentler halinde çevreye nasıl tepki verdiğine odaklanarak evrendeki yoğunlukların tüm dinamik aralığını göz önünde bulunduracak. Rudnick, "Galaksiler, gruplara ve kümelere ilerlemeden önce ilk kez yoğun bir ortam deneyimleyerek bu filamentlere doğru bir yol izliyor" dedi. "Filamentlerdeki galaksileri incelemek, galaksilerin yoğun ortamlarla ilk karşılaşmalarını incelememize olanak tanıyor. Kümelerin 'kentsel merkezlerine' giren gökadaların çoğunluğu bunu bu 'süper otoyollar' boyunca yapıyor; yalnızca çok az sayıda tanesi, çevreleriyle fazla etkileşime girmeden onları kümelere ve gruplara getiren kırsal yolları kullanıyor. Filamentler eyaletler arası otoyollara benzerken, yoğun bölgelere giden bu daha az seyahat edilen rotalar, şehir sınırlarına erişmek için Kansas'taki kırsal yollarda araç kullanmanın benzetmesine benziyor. Galaksiler filamentler halinde var olabilirler veya bir ip üzerindeki boncuklar gibi filamentler halinde bulunan gruplar halinde bulunabilirler. Aslında evrendeki galaksilerin çoğu gruplar halinde bulunur. Dolayısıyla çalışmamızla hem galaksiler üzerindeki çevresel etkilerin başlangıcına hem de galaksilerin en sık bulundukları bölgelerde, filamentlerde ve gruplarda nasıl davrandıklarına dair eş zamanlı bilgiler edineceğiz.” Çalışmanın temel odak noktalarından biri, bu filamentler, alanlar, gruplar ve gökada kümeleri içindeki koşulların, gökadaların içindeki ve çevresindeki gazların "baryon döngüsünü" nasıl değiştirdiği olacaktır. Her kozmik mahalle, gazın galaksilerin içinde ve çevresinde nasıl davrandığını değiştirir ve hatta yıldızların oluştuğu en yoğun moleküler gazı bile etkileyebilir. Dolayısıyla bu baryon döngüsünün kesintiye uğraması yeni yıldız üretimini artırabilir veya engelleyebilir. Son zamanlarda, astronomi topluluğunun 2020'ler için astronomik araştırma hedeflerini belirlemeye yönelik federal bir raporu - Astro2020 Decadal araştırması - baryon döngüsünün anlaşılmasını önümüzdeki on yıl için önemli bir bilim konusu olarak adlandırdı. “Galaksiler arasındaki boşluk gaz içerir. Aslında evrendeki atomların çoğu bu gazın içindedir ve bu gaz galaksilere birikebilir" dedi Rudnick. "Bu galaksiler arası gaz yıldızlara dönüşüyor, ancak bu sürecin verimliliği nispeten düşük ve yıldız oluşumuna yalnızca küçük bir yüzde katkıda bulunuyor. Çoğunluk büyük rüzgarlar şeklinde dışarı atılır. Bu rüzgarların bir kısmı uzaya doğru çıkarken, diğerleri geri dönüştürülerek geri dönüyor. Bu sürekli birikim, geri dönüşüm ve dışarı akış döngüsüne baryon döngüsü denir. Galaksiler, galaksiler arası ortamdan gaz çeken ve bir kısmını yıldızlara dönüştüren baryon işleme motorları olarak kavramsallaştırılabilir. Yıldızlar da süpernovaya dönüşerek daha ağır elementler üretirler. Gazın bir kısmı uzaya üflenerek, sonunda galaksiye geri dönen galaktik bir çeşme oluşturuyor.” Ancak Rudnick, galaksilerin yoğun bir ortamla karşılaştıklarında çevredeki gazdan geçişlerinden kaynaklanan bir basınçla karşılaşabileceklerini ve bu basıncın ya galaksideki gazı aktif olarak uzaklaştırarak ya da galaksiyi geleceğinden mahrum bırakarak baryon döngüsünü bozabileceğini söyledi. gaz temini. Aslında, kümelerin merkezlerinde, galaksiler, gaz kaynakları kesildiğinde yıldız oluşturma güçlerinin söndüğünü görebilirler. "Bu bozulma, galaksilerin gaz alımını ve atılımını etkileyerek yıldız oluşum süreçlerinde değişikliklere yol açıyor" dedi. "Yıldız oluşumunda geçici bir artış olsa da, neredeyse tüm durumlarda bu, sonunda yıldız oluşumunda bir düşüşe neden oluyor." Rudnick'in KU'daki işbirlikçileri arasında lisans araştırmacılarının yanı sıra çalışmaları hibe teklifinin şekillenmesine yardımcı olan Kim Conger gibi lisansüstü öğrenciler de yer alacak. Siena Koleji'nde fizik ve astronomi profesörü olan yardımcı araştırmacı Rose Finn de öğrencileri işe alacak ve eğitecek. Araştırmacılar, yaklaşık 14,000 galaksinin DESI Legacy Survey, WISE ve GALEX görüntülemesi gibi astronomik veri kümelerini kullanacak. Hibe aracılığıyla satın alınacak özel bir filtreyle donatılmış galaksilerin yeni görüntülerini elde etmek için Siena'nın 0.7 m Planewave teleskopunu kullanarak her iki kampüsteki personel tarafından ek yeni gözlemler gerçekleştirilecek.  