Stardust’tan Neler Geldiğine Bir Göz Atsanız İyi Olur

Gökbilimciler, bugünkü Güneş ve güneş sistemindeki unsurlardan sorumlu olan evrenin en eski süpernovalarından bazılarını buldular.

1. Fotonun açıklaması
ALMA gözlemleri, bu sanatçının izleniminde gösterildiği gibi, süpernovanın ürünlerine kirlenmiş, aşırı derecede genç ve tozlu bir galaksiyi ortaya çıkardı. (ESO/M. Kornmesser)

Şili Andes’teki Atacama Büyük Milimetre/Submillimetre Array (ALMA), 2011’de çevrimiçi hale getirildiği günden bu yana çığır açan buluşlar yaptı. Gökyüzünü milimetre ve submilimetre dalga boylarında görüntüleyebilen ALMA, soğuk olan ve diğer dalga boylarında görmenin imkansız olduğu moleküler gaz ve toz ile ilişkili çıkarma noktalarını tespit etti. Bu yeteneği kullanarak ALMA, evrenimizin şu anın yalnızca yüzde 4’ü oluştuğunda oluşan bir galakside toz ve gaz tespit etti.

Galaksinin adı A2744_YD4’dir ve şimdiye kadar ALMA tarafından bulunmuş en uzak galaksidir. Dönemin sadece 600 milyon yaşında olduğu bir zamana denk düşen 8.38’lik bir kırmızı kayma değerinde toplandığı düşünülüyor.

Kırmızı kayma, uzak bir nesnenin ışığının evrenin genişlemesi ile oluşan gerilme miktarını ölçer. Kırmızı kayması daha fazla olan objeler daha uzaktadır ve dolayısıyla geçmişte göründükleri şekli ile onlara bakıyoruz. Yakın evrenlerde nesnelerin sıfıra yakın bir kırmızılık kayması vardır. Kırmızı kayması 8.38 olan A2744_YD4 gibi yüksek kırmızı kayma nesneleri, son derece uzaktır (Kesin uzaklık, evrenin genişleme geçmişine bağlıdır.). Ayrıca kırmızı kaymanın doğrusal olmadığının bilinmesi de önemlidir. 0-1’in kırmızı kaymaları nispeten yakınlarken 8-9’un kırmızı kaymaları çok erken evrene dönük olarak görebildiğimiz en uzak nesnelerden bazılarıdır. Evrensel mikrodalga arka plan, yaklaşık 1.000 kırmızı kayma ile üretildi.

A2744_YD4’ün kırmızı kaymasıyla oluşan kozmolojik “zaman damgası”, evren yaklaşık 400 milyon yıllık bir zaman aralığında iken 10 kırmızı kayma sürecinde gerçekleşen Reionization evresindeki tahmini yaş sınırı içine giriyor. Reionization evresi, dönemin ilk ışık kaynaklarının (yıldızlar, kuasarlar ve galaksiler) açılmasından nötr hidrojen atomlarının iyonize edilmesine kadar uzanır (elektronlarını atması). Nötr hidrojen, ışığın kısa dalga boylarına karşılık donuk ve mattır. Bu da dalga boylarını kolayca absorbe ederek ışığın geçemeyeceği anlamına gelir. Ancak evrendeki nötr hidrojen iyonlaştıkça ışık son derece geniş mesafelerden geçebilir.

Londra Üniversitesi Koleji’nden Nicolas Laporte önderliğindeki uluslararası astronom ağı ekibi tarafından yapılan araştırmada, A2744_YD4 ve özelliklerinin tespiti çeşitli nedenlerle dikkat çekicidir.

A2744_YD4, toz doludur. Duyuruya ilaveten basın bülteninde, Laporte “Çok fazla tozun tespit edilmiş olması, bu süpernovaların bu galaksiyi zaten kirletmiş olması gerektiğini gösteriyor.” açıklamasını yaptı. Süpernovalar, iç kısımlarının çoğunu öldürüp, patlatarak, uçuracak olan dev yıldızların nihai sonucudur. Üzerine atılan malzemelerle alüminyum, silikon ve karbon gibi elementlerden oluşan toz, bu patlamalarla galaksilere yayılıyor. Bu toz, günümüz yıldızlarının (Güneşimiz gibi) ve onları çevreleyen gezegenlerin ayrılmaz bir bileşenidir. Bununla birlikte, çok erken evrende bu toz çok azdı. Çünkü süpernovalar yoluyla yaratılma ve dağılma sürecini tamamlaması için fazla zamanı yoktu.

Fakat A2744_YD4’te bu işlemin ilerlemesi için, görünüşe göre, yeterli zaman vardı. A2744_YD4, yılda 20 güneş kütlesi olan yıldızlar üretir ve Samanyolu’nun yılda 1 güneş kütlesi oluşturan yıldız oluşum hızının 20 katına eşittir. Bu orana dayanarak grup, A2744_YD4’de görülen tozun oluşması için yalnızca 200 milyon yılın gerekli olduğunu tahmin ediyor.

Sonuç olarak Avrupa Güney Gözlemevi ve Londra Üniversitesi Koleji’nden yazar Richard Ellis’e göre, “Bu galaksinin oluşumundan kısa süre sonra tanık oluyoruz.”. Bu düşünce, A2744_YD4’ün yaşıyla birleştiğinde gökbilimcilerin, Population III yıldızları olarak adlandırılan dönemin ilk yıldızlarının yaşam döngüsü hakkında (oluşumu da dahil olmak üzere) daha iyi bir tahminde bulunmalarına yardımcı yardımcı oluyor.

2. Fotonun açıklaması
A2744_YD4 çok uzaklarda, zengin galaksi kümesi olan Abell 2744’ün arkasında küçük bir leke olarak görünüyor. Koyu renkte gösterilen ALMA gözlemleri, Laporte ve ekibinin galaksideki tozları tanımlamalarına izin verdi. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA, ESA, ESO ve D. Coe (STScI) / J. Merten (Heidelberg/Bolonya)

Population III (Pop III) yıldızları teorik olarak sadece hidrojen ve helyum içerir, lityum gibi ‘ağır’ unsurlar çok azdır. Bu kimya, Pop III yıldızlarını metallerden tamamen yoksun olmasa dahi son derece metal fakiri yapar (Gökbilimciler tipik olarak periyodik tablodaki sınıflamaları ne olursa olsun, helyumdan daha ağır olan herhangi bir elementi “metal” olarak adlandırır.).

Pop III yıldızları muhtemelen Big Bang’ten yaklaşık 100 milyon yıl sonra gelişmeye başladı. Bu muazzam yıldızların içinde oluşan metaller, süpernovalar yoluyla yayılmaya başladı ve dönemin metal içeriği arttıkça Pop II yıldızları, yaklaşık 13 milyar yıl önce oluşmaya başladı. Günümüzde bu yıldızlar galaksilerin kabarcıkları ve boşluklarında bulunur ve hala metal fakiri sayılırlar. Erken evrenden çok daha büyük metal zenginlikleri içerirler.

Yıldız doğum ve geri dönüşüm döngüsü, yaklaşık 10 milyar yıl öncesine kadar devam etti ve Pop I yıldızları oluşmaya başladı. Güneş’imiz bir Pop I yıldızıdır ve içinde bulunan metaller ile güneş sistemimiz A2744_YD4 boyunca toz ve metaller yaymak için aynı türden süpernovalara kadar uzanabilir.

Bu erken süpernovalardaki tozu tanımlamanın yanı sıra ALMA, A2744_YD4’te iyonize oksijen yayılımı tespit etti. Bu tespit, evrendeki iyonize oksijenin en erken algılanan ve ALMA tarafından tutulan bir önceki rekorun kırılması (2016 yılında yapılan bir tespite göre) anlamına gelmektedir.

Tüm bunlar A2744_YD4’ün Pandora’nın Kümesi olarak da bilinen Abell 2744 adlı büyük bir galaksi kümesinin arkasında bulunması gerçeği ile mümkün oldu. Bu küme, A2744_YD4’ten yaklaşık 1.8 kat daha uzaktaki görüntüyü büyütmekte ve gökbilimcilere bu uzaktaki galaksiyi incelemesine izin veren yer çekimi, bir mercek gibi davranıyor.

A2744_YD4 ve içeriğinin bu gözlemleri, yıldızların ve galaksilerin ilk parladığı dönemin keşfedilmesinin yanı sıra bu dönemin en eski (belki de ilk ve en büyük) yıldızlarının kökenlerini izlemenin yalnızca erken bir basamağıdır. Laporte’ye göre, “Bu tür daha ileri ölçümler, erken yıldız oluşumunun izini sürmek ve daha ağır kimyasal elementlerin erken dönemden daha da geriye dönük olması ihtimalini ortaya koyuyor” dedi.

Kaynak:http://www.astronomy.com/news/2017/03/where-stardust-comes-from

Çevirmen:Tuğba Aydın

1 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
23 + 8 =


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