Lyman kesiği gökadası

UNCOVER-z13, son derece uzak bir Lyman kesiği gökadası
Lyman kesiği gökadaları (İngilizce: Lyman-break galaxy), Lyman sınırının konumuna bağlı olarak çeşitli görüntüleme filtrelerinde farklı görünümler sergileyen, yüksek kırmızıya kaymalı ve yıldız oluşumu aktif olan gökadalardır. Bu teknik, esas olarak z = 3–4 kırmızıya kayma aralığındaki gökadaları seçmek için ultraviyole ve optik filtrelerle kullanılmıştır. Bununla birlikte, ultraviyole astronomisi ve kızılötesi astronomisindeki ilerlemeler, bu tekniğin daha düşük ve daha yüksek kırmızıya kayma aralıklarında, ultraviyole ve yakın kızılötesi filtreler kullanılarak uygulanmasına olanak sağlamıştır.
Lyman kesiği gökada seçme tekniği, 912 Å'daki Lyman sınırından daha yüksek enerjilerdeki radyasyonun, gökadalardaki yıldız oluşum bölgeleri çevresindeki nötr gaz tarafından neredeyse tamamen soğurulmasına dayanır. Işınım yayan gökadanın hareketsizlik çerçevesinde, 912 Å'dan daha uzun dalga boylarındaki spektrumu parlaktır, fakat daha kısa dalga boylarında çok sönük ya da fark edilemez. Bu, "düşüş" ya da "kesilme" olarak bilinir ve Lyman sınırının yerini bulmak için kullanılabilir. 912 Å'dan daha kısa dalga boylarına sahip ışık, uzak ultraviyole aralığındadır ve Dünya atmosferi tarafından engellenir, fakat çok uzak gökadalar için ışığın dalga boyları, evrenin genişlemesi nedeniyle önemli ölçüde uzar. z = 3 kırmızıya kayma değerine sahip bir gökada için Lyman kesiği yaklaşık 3600 Å dalga boyunda görünür ve bu dalga boyu yer tabanlı ya da uzay teleskoplarıyla tespit edilebilir.
z = 3 civarındaki kırmızıya kayma değerine sahip aday gökadalar, 3600 Å'dan daha büyük dalga boylarına duyarlı olan optik görüntülerde görünüp, 3600 Å'dan daha kısa dalga boylarına duyarlı olan ultraviyole görüntülerde görünmeyen gökadalar aranarak seçilebilir. Bu teknik, farklı kırmızıya kayma aralıklarındaki gökadaları bulmak için farklı filtre setleri seçilerek uyarlanabilir. Bu yöntem, kırmızıya kaymış Lyman sınırının dalga boyunun hem altında hem de üstünde en az bir filtre ile görüntü alınabildiği sürece işe yarar. Renk seçimi ile tahmin edilen kırmızıya kaymayı doğrulamak için takip spektroskopisi gerçekleştirilir. Yüksek hassasiyetli bir kırmızıya kayma değeri elde etmek için spektroskopik ölçümler gerekli olsa da, görüntüleme çok daha hızlıdır. Bu nedenle Lyman kesiği tekniği ile aday gökadaların seçimi, yüksek kırmızıya kaymalı gökada araştırmalarının verimliliğini büyük ölçüde artırır.
Lyman kesiği gökadalarının uzak kızılötesi emisyonu konusu, bu gökadaların evrimini daha iyi anlamak ve toplam yıldız oluşum oranını tahmin etmek için hala asli bir öneme sahiptir. Şu ana kadar yalnızca küçük bir örneklem, uzak kızılötesi aralıkta tespit edilmiştir. Çoğu bireysel sonuç, merceklenmiş Lyman kesiği gökadalarından veya hareketsizlik çerçevesi ultraviyolesinden ya da Herschel uydusu ile tespit edilen birkaç nesneden elde edilen bilgilere veya ayrı ayrı tespit edilemeyen Lyman kesiği gökadaları için ortalama değerler elde edilmesini sağlayan yığma tekniğine dayanmaktadır.
Yakın zamanda 22.000 civarında gökada üzerinde yapılan yığma teknikleri, ilk kez Lyman kesiği gökadalarının toz özellikleri hakkında bazı istatistiksel bilgilerin toplanmasını sağlamıştır.
Şubat 2022'de astronomlar, Lyman tekniği kullanılarak yapılan çalışmalara dayanarak z~12-13 kırmızıya kayma değerlerinde HD1 ve HD2 adlı iki Lyman kesiği gökadasının keşfini bildirmişlerdir. Ayrıca, James Webb Uzay Teleskobu'nun Temmuz 2022'de keşfettiği uzak GLASS-z12 gökadasını da not etmek gerekir.