Evrendeki en büyük su rezervuarı, Dünya'dakinden 140 trilyon kat daha fazla su barındırıyor

Evrendeki en büyük su rezervuarı, Dünya'dakinden 140 trilyon kat daha fazla su barındırıyor

Gökbilimciler evrende şimdiye kadar tespit edilen en büyük ve en uzak su rezervuarını belirlediler. Dünya okyanuslarındaki suyun 140 trilyon katına eşit olan bu muazzam su koleksiyonu, 12 milyar ışık yılı uzaklıktaki bir kuasarı çevreliyor.

NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı'ndan Matt Bradford, "Bu kuasarın etrafındaki ortam, bu kadar büyük bir su kütlesi üretmesi bakımından çok benzersiz," dedi. "Bu, suyun evrenin her yerinde, hatta en erken zamanlarda bile yaygın olduğunu gösteren başka bir gösteri." Bradford, bu çığır açan keşfin arkasındaki ekiplerden birine liderlik ediyor. Kısmen NASA tarafından finanse edilen araştırmaları, Astrophysical Journal Letters'da yer alıyor.

Kuasarlar, çevredeki gaz ve tozu tüketen ve muazzam miktarda enerji yayan muazzam kara delikler tarafından destekleniyor. Söz konusu kuasar, APM 08279+5255, güneşten 20 milyar kat daha büyük bir kara deliğe ev sahipliği yapıyor ve bin trilyon güneşe eşdeğer enerji üretiyor.

Gökbilimciler uzak evrende su buharı bulmayı öngörmüş olsalar da, bu kadar uzakta tespit etmek benzeri görülmemiş bir şey. Samanyolu su buharı içeriyor, ancak önemli ölçüde daha az miktarda -kuasarda bulunandan 4.000 kat daha az, çünkü galaksimizin suyunun çoğu buzda donmuş durumda.

Su buharı, kuasar hakkında çok şey ortaya koyan önemli bir iz gazı görevi görüyor. APM 08279+5255'te, su buharı yüzlerce ışık yılı genişliğindeki bir gaz bölgesine yayılmış durumda. Bu, kuasarın gazı X ışınları ve kızılötesi radyasyonla yıkadığını ve gazı astronomik standartlara göre alışılmadık şekilde sıcak ve yoğun hale getirdiğini gösteriyor.

Gaz sıcaklığı eksi 63 derece Fahrenheit olsa da, yine de tipik galaktik ortamlardan beş kat daha sıcak ve 10 ila 100 kat daha yoğun.

Su buharı ve karbon monoksit gibi diğer moleküllerin ölçümleri, kara deliğin altı katına çıkana kadar onu beslemeye yetecek kadar gaz olduğunu gösteriyor. Ancak, bu gazın geleceği belirsizliğini koruyor; yıldızlara yoğunlaşabilir veya kuasardan dışarı atılabilir.

Bradford'un ekibi gözlemlerine 2008 yılında Hawaii, Mauna Kea'da bulunan 33 fitlik bir teleskop olan California Teknoloji Enstitüsü'nün Submillimetre Gözlemevi'ndeki "Z-Spec" kullanarak başladı. Takip gözlemleri Güney Kaliforniya'nın Inyo Dağları'ndaki Milimetre-Dalga Astronomisi Araştırmaları için Birleşik Dizi (CARMA) ile gerçekleştirildi.

Caltech'ten Dariusz Lis liderliğindeki ikinci ekip Fransız Alpleri'ndeki Plateau de Bure İnterferometresi'ni kullandı. 2010 yılında Lis'in grubu APM 8279+5255'te yanlışlıkla su tespit etti. Bradford'un ekibi suyun muazzam miktarı hakkında birden fazla spektral imza tespit ederek daha fazla ayrıntı sağladı.

Bradford'un "APM 08279+5255'in su buharı spektrumu" adlı makalesine katkıda bulunan yazarlar arasında JPL'den Hien Nguyen, Jamie Bock, Jonas Zmuidzinas ve Bret Naylor; Maryland Üniversitesi'nden Alberto Bolatto; Colorado Üniversitesi'nden Phillip Maloney, Jason Glenn ve Julia Kamenetzky; Pennsylvania Üniversitesi'nden James Aguirre, Roxana Lupu ve Kimberly Scott; Japonya Uzay ve Astronot Bilimleri Enstitüsü'nden Hideo Matsuhara; ve Carnegie Bilim Enstitüsü'nden Eric Murphy yer almaktadır.

Evrendeki diğer su kaynakları

Yıldızlararası Bulutlar (Moleküler Bulutlar): Bunlar, yıldızların doğduğu uzaydaki geniş gaz ve toz bölgeleridir. Su, toz tanecikleri üzerinde buz formunda ve bu bulutların içinde su buharı olarak bulunur.

Bilim insanlarının su bulduğu iyi bilinen bir yıldızlararası bulut, Orion Bulutsusu'dur (Messier 42 veya M42). Orion Bulutsusu, Dünya'dan yaklaşık 1.344 ışık yılı uzaklıkta bulunan devasa bir yıldız oluşum bölgesidir.

Herschel Uzay Gözlemevi de dahil olmak üzere çeşitli teleskoplar kullanılarak yapılan gözlemler, bu bulutsuda hem buz hem de buhar formunda su tespit etti.

Özellikle Herschel Uzay Gözlemevi, Orion Bulutsusu'ndaki yeni oluşan yıldızları çevreleyen sıcak gazda su buharı tespit etti ve bu da yıldızlararası uzayda suyun oluşumuna yol açan süreçlere dair içgörüler sağladı.

Protoplanetary Diskler: Bunlar genç yıldızları çevreleyen ve sonunda gezegenler oluşturan gaz ve toz diskleridir. Su buzu genellikle bu disklerde bulunur ve gezegenlerin ve diğer gök cisimlerinin oluşumuna dahil edilebilir.

Bilim insanlarının su bulduğu dikkate değer protoplanetary disklerden biri genç yıldız PDS 70'in etrafıdır. Dünya'dan yaklaşık 370 ışık yılı uzaklıkta, Centaurus takımyıldızında bulunan bu yıldız sistemi, iki oluşan gezegeni ve protoplanetary diskinde su bulunması nedeniyle kapsamlı bir şekilde incelenmiştir.

Atacama Büyük Milimetre/milimetre altı Dizisi (ALMA) kullanılarak yapılan gözlemler, diskin içinde su buharı tespit etti ve bu da gezegen oluşumu süreçleri ve genç gezegen sistemlerindeki su dağılımı hakkında önemli bilgiler sağladı.

Kuyrukluyıldızlar: Bu buzlu cisimler, Güneş sistemimizdeki Kuiper Kuşağı ve Oort Bulutu gibi gezegen sistemlerinin dış bölgelerinden kaynaklanır. Kuyrukluyıldızlar, Güneş'e yaklaştıklarında süblimleşen (gaza dönüşen) ve karakteristik kuyruklarını oluşturan su buzu bakımından zengindir.

Bilim insanları, en dikkat çekici örneklerden biri olan 67P/Churyumov-Gerasimenko Kuyrukluyıldızı olmak üzere birkaç kuyrukluyıldızda su buldular. Philae iniş aracını da içeren Avrupa Uzay Ajansı'nın Rosetta görevi, suyun varlığı da dahil olmak üzere bu kuyrukluyıldızın bileşimi hakkında önemli keşiflerde bulundu.

Rosetta uzay aracı, Güneş'e yaklaşırken kuyrukluyıldızın çekirdeğinden su buharı salındığını tespit etti. Görev, 67P/Churyumov-Gerasimenko Kuyruklu Yıldızı'ndaki su içeriği ve diğer uçucu maddelerin ayrıntılı ölçümlerini sağladı ve kuyruklu yıldızların gezegensel gövdelere su ulaştırmadaki rolüne dair anlayışımızı geliştirdi.

Başka bir örnek de Hartley 2 Kuyruklu Yıldızı'dır (103P/Hartley). NASA'nın EPOXI görevi tarafından yapılan gözlemler, bu kuyruklu yıldızdaki suyun Dünya okyanuslarıyla benzer bir izotopik bileşime sahip olduğunu ortaya koydu ve bu da Hartley 2 gibi kuyruklu yıldızların Dünya'ya su ulaştırılmasına katkıda bulunmuş olabileceğini düşündürüyor.

Asteroitler: Bazı asteroitler, özellikle asteroit kuşağının dış bölgelerindekiler, hidratlı mineraller veya buz şeklinde önemli miktarda su içerir.

Bilim insanlarının su bulduğu asteroitlerden biri, Mars ve Jüpiter arasındaki asteroit kuşağındaki en büyük nesne olan Ceres'tir.

2015'ten 2018'e kadar Ceres'in yörüngesinde dönen NASA'nın Dawn görevi, Ceres'te su buharı tespit etti. Uzay aracı, Ceres'in yüzeyinde önemli miktarda su buzu olduğunu buldu ve yeraltı okyanusunun kanıtlarını tespit etti, bu da onu güneş sistemindeki suyun incelenmesinde önemli bir ilgi nesnesi haline getirdi.

Gezegen Atmosferleri ve Yüzeyleri: Gezegenler ve uydular, özellikle yıldızlarının etrafındaki yaşanabilir bölgelerde bulunanlar, önemli miktarda suya sahip olabilir. Yüzeyinde bol miktarda sıvı su bulunan Dünya bunun başlıca örneğidir. Europa (Jüpiter'in uydusu) ve Enceladus (Satürn'ün uydusu) gibi diğer gök cisimlerinin buzlu kabuklarının altında yeraltı okyanusları vardır.

Gezegenler: Bazı gezegenlerin (güneş sistemimizin dışındaki gezegenler) atmosferlerinde su tespit edilmiştir. Bu tespitler genellikle ışık spektrumundaki benzersiz emilim çizgileriyle su buharını belirleyebilen spektroskopi kullanılarak yapılır.

Bilim insanlarının su bulduğu dikkate değer gezegenlerden biri K2-18b'dir. Aslan takımyıldızında yaklaşık 124 ışık yılı uzaklıkta bulunan K2-18b, yıldızının yaşanabilir bölgesi içinde yörüngede dönen bir süper Dünya'dır. 2019 yılında bilim insanları, Hubble Uzay Teleskobu'ndan alınan verileri kullanarak K2-18b'nin atmosferinde su buharı tespit ettiler.

Bu keşif, suyun, yüzeyde sıvı suyun bulunması için koşulların uygun olabileceği yaşanabilir bölge içindeki bir dış gezegenin atmosferinde ilk kez tespit edildiği anlamına geliyordu.

Evrendeki su, öncelikle en bol bulunan iki element olan hidrojen ve oksijen arasındaki kimyasal reaksiyonlar yoluyla oluşur. Uzayın soğuk ortamlarında, bu reaksiyonlar toz tanecikleri üzerinde su buzu oluşumuna yol açabilir ve daha sonra su içeren daha büyük gövdeler oluşturmak üzere birleşebilir.

Not: Yukarıdaki materyaller The Brighter Side of News tarafından sağlanmıştır. İçerik, stil ve uzunluk açısından düzenlenebilir.

Kaynak: The Bright Side Of News