Yakındaki Starburst Galaxy Haro 11 ile ilgili yeni çalışmamız, güçlü X-ışını yayan süper rüzgarların, galaksilerin erken evrendeki kozmik reiyonizasyonda büyük bir rol oynadığına inanılan iyonlaştırıcı radyasyon sızmasını sağlayan önemli bir mekanizma olabileceğini göstermiştir.
Yayınlanan çalışmamızda Astronomi ve Astrofizikyakındaki evrenimizde benzersiz bir Lyman sürekliliği yayıcısı olan Haro 11’in X-ışını aktivitesini incelemek için NASA’nın Chandra X-Ray Gözlemevi ve ESA’nın XMM-Newton’dan ayrıntılı X-ışını verilerine baktık.
Haro 11 gibi galaksiler bize iyonlaştırıcı radyasyon fiziğini incelemek için eşsiz bir fırsat sunuyor. Bu mekanizmalar muhtemelen erken evreni yeniden izlemek için merkezi idi, ancak yüksek mesafeler nedeniyle yüksek kırmızıya kaymada çalışmak son derece zordur.
İki röntgen kaynağı, iki hikaye
Haro 11, B ve C düğümleri olarak bilinen devasa yıldız oluşturan bölgelerle uzamsal olarak ilişkili olan iki belirgin X-ışını kaynağına (X1 ve X2) ev sahipliği yapmaktadır ve her ikisi de ultral X-ışını kaynaklarını barındırır ve her ikisi de iyonlaştırıcı Lyman sürekliliğinde (LYC) yayılır.
Ancak merakla, daha zayıf X-ışını kaynağı olan X-ışını kaynağı X2, daha fazla X-ışını aydınlık kaynağı X1’den daha fazla LYC radyasyonu sızdırıyor. Buna ek olarak, daha yüksek bir parlaklığa sahip X-ışını kaynağı X1, ara kütleli bir kara delik gibi biriken bir kompakt nesneyi barındırabilir.
Bu iki X-ışını kaynağının X-ışını özelliklerini karakterize etmek için X-ışını spektrumlarının ayrıntılı spektral modellemesi gerçekleştirdik. Analizimiz, daha fazla LYC radyasyonu sızdıran X-ışını kaynağı X2’nin, daha düşük bir X-ışını Aydınlık Kaynağı X1’den yaklaşık 10 kat daha az bir süre emici malzeme sergilediğini ortaya koydu.
Bu kanıt, potansiyel olarak yoğun yıldız oluşumu ve kümelenmiş süpernova tarafından üretilen güçlü süper rüzgarların etkisi nedeniyle X2’nin gaz ve tozla daha az kaplı olduğunu göstermektedir. Bu çıkışlar potansiyel olarak yıldızlararası ortamda boşluklar oluşturabilir ve LYC fotonlarından kaçmak için kanallar açar.
Süper rüzgârla çalışan bir kaçış rotası?
X1 ve X2 X-ışını kaynaklarıdaki spektral değişkenliği araştırmak için, farklı spektral ve zamansal değişim modlarını ayıran doğrusal bir boyutsallık azaltma tekniği olan bir ana bileşen analizi (PCA) gerçekleştirdik.
PCA genellikle veri madenciliği ve makine öğrenimi için veri ön işleminde kullanılır. Analizimiz, sıcak, iyonize gaz çıkışlarını gösteren, magnezyum ve silikon gibi H-benzeri ve He benzeri iyon çizgilerine eşleşen enerji seviyelerinde zirvelere sahip farklı emisyon paternleri gösterdi.
Bu imzalar, Puro Galaxy Messier 82 ve Heykeltraş Galaxy (NGC 253) gibi diğer yıldız patlamasında güdümlü süper rüzgarlarda gözlemlenenleri yansıtıyor.
X1 ve X2 X-ışını kaynaklarındaki gözlenen X-ışını varyasyonlarının muhtemelen bu yıldız patlaması güdümlü süper rüzgarlarla bağlantılı olduğuna inanıyoruz, bu da radyasyonun galaksiden sızmasını kolaylaştırıyor. Bu çalışma, ilk kez X-ışını değişkenliğini tarburst tahrikli çıkışlara ve Haro 11’deki LYC sızıntısına bağladığımızdır.
Yıldız rüzgarlarından ve süpernovalardan gelen geri bildirimlerin galaktik kanalların oluşturulmasında önemli bir rol oynayabileceği ve iyonlaştırıcı fotonların kaçışını kolaylaştırabileceği fikrini desteklemektedir.
Kozmik reiyonizasyon için çıkarımlar
Bulgularımız, süper rüzgarların ve geri bildirim odaklı çıkışların, genç, kompakt galaksilerin Lyman sürekli radyasyonunu sızdırmasına izin vermede etkili olduğuna dair artan bir kanıtları desteklemektedir. Bu sürecin, büyük patlamadan bir milyar yıl sonra galaksiler arası ortamın kozmik reiyonizasyonuna katkıda bulunan şey olduğu düşünülmektedir.
Erken yüksek kırmızıya kayma galaksilerinin doğrudan X-ışını gözlemleri, mesafeleri ve baygınlıkları nedeniyle zorlayıcı kalırken, Haro 11 gibi yerel analoglar güçlü bir vekil sunar.
Çalışmamız ayrıca, zayıf emisyon çizgilerini tanımlamak ve sıcak plazma, iyonlaştırıcı radyasyon ve çevredeki yıldızlararası ortamın ne kadar etkileşime girdiğini daha iyi anlamak için daha ayrıntılı ve daha net X-ışını gözlemlerine duyulan ihtiyacı vurgulamaktadır.
Bu hikaye, araştırmacıların yayınlanmış araştırma makalelerinden bulguları rapor edebilecekleri Science X iletişim kutusunun bir parçasıdır. Science X iletişim kutusu ve nasıl katılacağınız hakkında bilgi için bu sayfayı ziyaret edin.
