İlk Yıldızlar Düşündüğümüzden Sonra Oluştular

ESA Planck Uydusu evrenin ilk yıldızlarının , Kozmik Mikrodalgaların Geçmisini (Cosmic Microwave Background,CMB) gösteren daha önceki gözlemlerden daha da sonra oluşmaya başladığını ortaya çıkardı.Bu yeni analiz ayrıca ;evren 700 milyon yaşına ulaştığında işlemin yarısının tamamlandığını,bu yıldızların atomların iyonlaşma tekrarına ihtiyaç duyduğunu gösterdi.

Şuan evrenin üzerinde bulunan tüm yıldız ve galaksi yığınlarıyla, bizim 13.8 milyar yıllık cozmosumuzla ,sadece birkaç saniyelik olanın ne kadar farklı olduğunu hayal etmek oldukça zordur.Bu ilk fazda,çoğu ışın parçaları,elektronlar,protonlar,nötronlar ve fotonlardan oluşan ,çorbanın ilk hali gibi yoğun ve sıcaktı.

Elektronlarla birleşmeden önce ışın parçaları belirli herhangi bir bölgeye ulaşamadığında,evrenin böylesi yoğun bir çevreye sahip olması yoğun bir sise benzetilebilir.

Kozmos genişlediğinden,evren daha soğuk,daha seyreltilmiş ve 380.000 yıl sonunda,nihayet daha şeffaf bir hale gelmiştir.Ondan sonra, parçacık çarpışmaları oldukça seyrekleşmiş,fotonlar cozmos civarında özgür seyahat eder olmuştur.

Bugün Plank gibi teleskoplar ,Cosmic Microwave Background,CMB ,gibi tüm gökyüzünde bu ışık fosillerini gözlemleyebiliyorlar.Gökyüzündeki bu dğılım zayıf dalgalanmaları ortaya çıkarır.Bu dalgalanmalar geçmişle ilgili zengin bir bilgi,kompozisyon ve evrenin geometrisini içerir.

Cosmic Microwave Background,CMB ;elektronlar ve protonlar hidrojen atomlarını oluşturmak için bir araya geldiklerinde aynı zamanda CMB salınımı meydana gelir.Madde elektiriksel nötral durumdayken evrenin tarihindeki ilk hareket meydana gelmiş oldu.

Ondan sonra, bu atomların bir araya gelebilmesinden ve evrenin ilk jenerasyonu olan yıldızların oluşmasından önce birkaç milyon yıl geçti.

Bu ilk yıldızlar oluşduğunda, ışıkla çevriliydiler. Akabinde nötral atomlar ayrıldı ,elektron ve proton bileşenlerine geri önüştürdü.Biliminsanları bu olaya ‘iyonlaşma tekrarı devresi’ diyorlar. Ve sonra birkaç izole kalmış yeri dışında, evrenin tamamının iyonlaşması çok uzun sürmedi.

Süperkütleli karadeliklere ev sahipliği yapan en uzak galaksilerdeki gözlemler,evrenin tamamının yeniden iyonlaştığını gözteriyor.Bu yaklaşık 900 milyon yıl sürdü.Bu sürecin başladığı anın ne zaman olduğuna dair hararetli tartışmalar sürmeye devam ediyor.

ESA’da Planck Projesinde görevli bilimadamı Jan Tauber ; ‘ CMB bize iyonlaşma tekrarı devresinin ne zaman başladığına,ilk yıldızların ne zaman oluştuğuna dair önemli bilgiler verebilir.’

Bu ölçümleri yapmak için, biliminsanları ışınları istenilen yönde ayırarak CMB ‘nin kutuplaştırılmasından yararlanıyorlar.Elektronlardan seken CMB fotonlarından elde edilen bu sonuçlar,CMB açığa çıkmadan önce ve yeniden olduktan sonra, iyonlaşma tekrarından sonra,ilk yıldızlardan gelen ışıklar cozmik evrenin gerisinde serbest elektronları ortaya çıkardığında çorbanın oluşma aşamasında sıklıkla olduğu gibi bir şeyler olduğunu gösteriyor.

Tauber ‘ Başladığında , iyonlaşma tekrarı sürecinin ve sonucunun etkisini görebildiğimiz,CMB kutuplaşmasının zayıf dalgalarıdır.’ diye ekledi.

İyonlaşma tekrarı devresinin ilk değerlendirmesi 2003 yılında, NASA’nın Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Araştırması ) (WMAP) ‘ndan geldi.WMAP ,bu sürecin evren birkaç yüz milyon yıl yaşındayken, kozmik tarihin ilk dönemlerinde başlamış olabileceğini iddia ediyordu.Bu sonuç net değildi;çünkü, herhangi bir yıldızın o zamanlarda oluştuğuna dair herhangi bir kanıt ya da aynı zamanda yeniden iyonlaşmaya yol açtığıyla ilgili herhangi bir egzotik kaynak yoktu.

WMAP’ dan sonradan gelen bilgilerin sonraki çağları başlatmaya zorlayan ,tarihinde en azından 450 milyon yıla kadar ,gözle görülür bir iyonlaşma tekrarının olmadığını gösterdi.

Bu bilgi her ne kadar rahatlatmış olsa da,bulmacayı tam anlamıyla özmüş değil. Evren 300-400 milyon yaşındaki haliyle şuan günümüzde gözlemlenebiliyor.Tüm cozmos iyonlaşma tekrarında yalnızca bul yıldızların sebep olduğu değil,ayrıca egzotik kaynakların rolünün olabileceği net değil.

2015 yılında Planck takımı , evren yaklaşık 550 milyon yaşındayken,bu sürecin yarısının tamamlandığına dair ,kozmik tarihte çok sonraları iyonlaşma tekrarı devresini harekete geçiren probleme kafa tutan yeni bilgiler sağladı.Bu sonuç,Low-Frequency Instrument (LFI),CMB polarizasyonunun Planck’ın tüm gökyüzü haritasına dayandıtıldı.

Şuan Planck’ın diğer dedektöründen alınan blgilerin yeni analizi, şimdiye dek olanlardan daha hassas olan,High -Frequency Instrument (HFI) iyonlaşma tekrarının şimdiye farzedilen tüm tarihlerden çok daha sonra başladığını gösteriyor.

Orsay Fransa’daki Institut d’Astrophysique Spatiale ‘den Planck HFI baş araştırmacılardan Jean-Loup Puget HFI’dan alınan yüksek hassasiyete sahip ölçümlerin, işlemin çok hızlı gerçekleştiğini,cozmik tarihte oldukça geç başladığını,yaklaşık 700 milyon yıldan bu yana evrenin yarısnın iyonlaşma tekrarı yaşadığını söyledi.

‘Bu sonuçlar,iyonlaşma tekrarı fazının başlangıcını modellemeye yardımcı oluyor.’ şekilde ekledi.

Orsay Fransa’da Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire Planck İşbirliği biliminsanlarından  Matthieu Tristram ‘İlk yıldızlar dışında evreni iyonize eden herhangi bir etken maddeye ihtiyaç olmadığını doğruluyoruz.’ şekl,nde açıklamada bulundu.

Yeni çalışmalar muhtemelen şuan mevcut olan ,geleceğin astronomik özelliklerine ulaşan gözlemlerde ilk jenerasyon galaksiler bile önceden farzedilen kozmik zaman çizelgesinden çok sonra ilk yıldızların bilgisine ulaşıyorlar.

NASA/ESA Hubble Space Telescope ile gözlemlenen Hubble Ultra Deep Field gibi ölçümlerle uzun sürede belirlenen ilk galaksilerden bazıları olmaları muhtemeldir.
NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope gibi geleceğin gözlem araçları ile daha fazlasının keşfedilmesi daha da kolaylaşacaktır.

Çeviri:Burcu Kurt duman

https://www.sciencedaily.com/releases/2016/09/160902125859.htm

61 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
13 + 2 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.