Samanyolu, gece gökyüzünde uzanan sayısız yıldızdan oluşan parlak bir çizgi olarak gördüğümüz zengin ve karmaşık bir yerdir. Ancak bu sadece görünür ışıktır. Gökbilimciler, radyo dalgaları gibi farklı yöntemlerle gökyüzünü inceleyerek, şarj edilmiş parçacıklar ve manyetik alanlarla dolu çok daha incelikli bir tablo ortaya çıkarıyor.
On yıllardır süregelen araştırmalarda, gökbilimciler galaksimizi keşfetmek için radyo teleskoplarını kullanıyor. Samanyolu'nda bulunan cisimlerin özelliklerini inceleyerek, evrimini ve bileşimini daha iyi anlama şansı buluyorlar.
Bugün yayımlanan yeni bir çalışma, galaksi düzlemimizin yapısına dair önemli bilgiler sunuyor.
Tüm Gök Kubbenin Radyo Gözlemi
Radyo gökyüzünü ortaya çıkarmak için, Avustralya'nın ücra bir köşesinde bulunan ve kilometrelerce alana yayılmış 4.096 antenlik bir radyo teleskop dizisi olan Murchison Widefield Array kullanıldı. Bu dizi, geniş gökyüzü bölgelerini tek seferde gözlemleyerek galaksinin hızla haritalanmasını sağlıyor.
2013 ile 2015 yılları arasında bu teleskop dizisi, GaLactic and Extragalactic All-sky MWA (GLEAM) araştırması kapsamında tüm güney yarımküre gökyüzünü gözlemledi. Bu araştırma, geniş bir radyo dalga frekansı aralığını kapsıyordu.
GLEAM'in geniş frekans kapsamı, gökbilimcilerin galaksinin kendisi de dahil olmak üzere gökyüzünün ilk "radyo rengi" haritasını oluşturmasına olanak tanıdı. Bu harita, galaksi diskinin dağınık parıltısını, binlerce uzak galaksiyi ve yıldızların doğup öldüğü bölgeleri gözler önüne serdi. Teleskop dizisinin 2018'deki yükseltilmesiyle, gökyüzü daha yüksek çözünürlük ve hassasiyetle gözlemlenerek GLEAM-eXtended (GLEAM-X) araştırması gerçekleştirildi.
İki araştırma arasındaki temel fark, GLEAM'in büyük resmi görmesine karşın detayları yakalayamaması, GLEAM-X'in ise detayları görmesine rağmen genel resmi tam olarak ortaya koyamamasıydı.
Muhteşem Bir Mozaik
Her iki yaklaşımın avantajlarını birleştirmek için ekip, "image domain gridding" adında yeni bir görüntüleme tekniği kullandı. Galaksinin tek bir devasa mozaiğini oluşturmak için binlerce GLEAM ve GLEAM-X gözlemi birleştirildi.
İki araştırmanın gökyüzünü farklı zamanlarda gözlemlemesi nedeniyle, iyonosferik bozulmaları (Dünya'nın üst atmosferindeki düzensizliklerin neden olduğu radyo dalgalarındaki kaymalar) düzeltmek büyük önem taşıyordu. Aksi takdirde bu bozulmalar, gözlemler arasındaki cisimlerin konumlarını kaydırabilirdi.
Geliştirilen algoritma, bu düzeltmeleri uygulayarak farklı gecelerde elde edilen verileri kusursuz bir şekilde hizalayıp üst üste bindirdi. Bu işlem, Batı Avustralya'daki Pawsey Süperbilgisayar Araştırma Merkezi'ndeki süper bilgisayarlarda 1 milyondan fazla işlem saati sürdü.
Sonuç olarak, güney yarımküreden görülebilen Samanyolu'nun %95'ini kapsayan ve 72 ila 231 MHz arasındaki radyo frekanslarını içeren yeni bir mozaik elde edildi. Bu geniş frekans aralığının en büyük avantajı, radyo dalgalarının kozmik manyetik alanlardan mı yoksa sıcak gazdan mı kaynaklandığına bağlı olarak farklı cisimleri "radyo rengi" ile görebilme yeteneğidir.
Ölü yıldızların patlamasından gelen emisyon turuncu renkte beliriyor ve frekans düştükçe parlaklığı artıyor. Öte yandan, yıldızların doğduğu bölgeler mavi renkte parlıyor. Bu renkler, gökbilimcilerin galaksinin farklı fiziksel bileşenlerini anında ayırt etmelerini sağlıyor.
Samanyolu'nun bu yeni radyo portresi, bu düşük frekanslarda şimdiye kadarki en hassas ve en geniş alanlı haritası olma özelliğini taşıyor. Bu harita, zayıf ve eski yıldız patlaması kalıntılarının keşfedilip incelenmesinden, enerjik kozmik ışınların ve yıldızlar arasındaki ortamı domine eden toz ve taneciklerin haritalanmasına kadar pek çok galaktik bilime olanak tanıyacak.
Bu görüntünün gücü, yeni SKA-Low teleskobunun tamamlanıp faaliyete geçirilene kadar aşılmayacak. SKA-Low, nihayetinde önceki nesil Murchison Widefield Array'den binlerce kat daha hassas ve yüksek çözünürlüğe sahip olacak.
Bu yükseltmenin tamamlanması birkaç yıl daha sürecektir. Şimdilik, bu yeni görüntü, tam SKA-Low'un bir gün ortaya çıkaracağı harikaların ilham verici bir önizlemesi olarak duruyor.
