Büyük Patlamadan 500 Milyon Yıl Sonra Kozmos

Sanatçının büyük yıldızlar ilk kez oluştuğunda Evrenin nasıl görünebileceğine dair anlayışı.

NASA / ESA Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınan yeni sonuçlar, erken Evren’de ilk yıldızların ve galaksilerin oluşumunun daha önce düşünüldüğünden daha erken gerçekleştiğini göstermektedir. Avrupalı ​​bir gökbilimciler ekibi, Büyük Patlama’dan sonra, düşük ağır element içeriğine sahip olan Popülasyon III yıldızları olarak bilinen, ilkel materyalden üretilen eski yıldızların, Samanyolunun şişkinliğinde, halesinde ve küresel yıldız kümelerinde, Evrenin sadece 500 milyon yaşında olduğu süreçte bulunduğunu öne sürdüler.

İlk gökadaların keşfi, modern astronomide hala önemli bir zorluk olmaya devam etmektedir. Evrendeki ilk yıldızların ve galaksilerin ne zaman veya nasıl oluştuğunu bilmiyoruz. Bu sorular Hubble Uzay Teleskobunun derin görüntüleme gözlemleriyle ele alınabilir. Hubble, gökbilimcilerin Evreni Büyük Patlama’dan sonraki 500 milyon yıl içinde görmelerini de sağlıyor.

Birinci Nesil Popülasyon 11 Yıldızları

Avrupa Uzay Ajansından (ESA) Rachana Bhatawdekar liderliğindeki ​​araştırmacılardan oluşan bir ekip , erken Evren’in ilk nesil yıldızları popülasyon 11’i incelemeye başladı. Popülasyon III yıldızları sadece hidrojen, helyum ve lityumdan yapılmış olmalıdır, bu yıldızların çekirdeklerindeki işlemler öncesinde var olan tek element hidrojen, sonrasında oksijen, azot, karbon ve demir gibi daha ağır elementler yaratabilir.

Bhatawdekar ve ekibi, MACSJ0416 (aşağıdaki resim) kümesini ve Hubble Uzay Teleskobu ile paralel alanını (NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu ve zemin verilerini destekleyerek) inceleyerek Büyük Patlama’dan sonra yaklaşık 500 milyon ila 1 milyar yıl arasındaki geçen süreçte erken Evreni araştırdı. Bhatawdekar, “Bu kozmik zaman aralığında birinci nesil Popülasyon III yıldızlarına dair hiçbir kanıt bulamadık” dedi.

Hubble’ın Geniş Alan 3 Kamerası 

Sonuçlar, Hubble Sınır Alanları programının bir parçası olarak Hubble Uzay Teleskobunun Geniş Alan 3 Kamerası ve Anketler için Gelişmiş Kamerası kullanılarak elde edildi. Evrenin genişlemesi nedeniyle, uzak galaksilerden gelen ışık ultraviyole ve optik dalga boylarından elektromanyetik spektrumun kızılötesi kısmına kadar kaydırılır. Hubble’ın Geniş Alan 3 Kamerası, spektrumun bu bölümünü incelemek için iyi bir donanıma sahiptir. Buna ek olarak, teleskobun Gelişmiş Anketler Kamerası da görünür ışık gözlemleri için optimize edilmiştir.

Şimdiye kadarki en derin gözlemler

2012-2017 yılları arasında altı uzak gökada kümesini gözlemleyen bu program, gökada kümeleri ve arkalarında yer alan gökadaların çekimsel mercek etkisi ile büyütülmüş en derin gözlemlerini üretti ve böylece gökadaları daha önce gözlemlenenlerden 10 ila 100 kat daha zayıf gösterdi . Ön plan gökada kümelerinin kütleleri, arkalarındaki daha uzak nesnelerden gelen ışığı bükecek ve büyütecek kadar büyüktü. Bu, Hubble’ın bu kozmik büyüteç gözlüklerini nominal operasyonel yeteneklerinin ötesinde nesneleri incelemek için kullanmasına izin veriyordu.

Daha düşük kütleli galaksileri keşfetti

Bhatawdekar ve ekibi, ışığı bu kütle çekimsel lenslerini oluşturan parlak ön gökadalardan uzaklaştıran yeni bir teknik geliştirdi. Bu, Hubble ile daha önce gözlemlenenden daha düşük kütlelere sahip galaksileri keşfetmelerine izin verdi. Evrenin milyar yıldan daha küçük olduğu zamana karşılık gelmekteydi. Kozmik zamanda bu noktada, egzotik yıldız popülasyonları için kanıt eksikliği ve birçok düşük kütleli galaksinin tanımlanması, bu galaksilerin Evrenin yeniden iyonlaştırılması için en olası adaylar olduğu fikrini desteklemektedir. Evrenin başındaki bu yeniden iyonlaşma dönemi, nötr galaksiler arası ortamın ilk yıldızlar ve galaksiler tarafından iyonize edildiği zamandır.

Düşündüğümüzden çok daha erken kuruldu

Bhatawdekar, “Bu sonuçların galaksilerin düşündüğümüzden çok daha erken oluşması gerektiğini gösterdikleri için derin astrofiziksel sonuçları vardır. Bu aynı zamanda erken Evren’deki düşük kütleli / zayıf gökadaların yeniden iyonlaşmadan sorumlu olduğu fikrini güçlü bir şekilde desteklemektedir” dedi.

Bu sonuçlar aynı zamanda en erken yıldız ve galaksi oluşumunun Hubble Uzay Teleskobu ile incelenebileceğinden çok daha erken gerçekleştiğini göstermektedir. Bu, yaklaşan NASA / ESA / CSA James Webb Uzay Teleskobu için, Evrenin en eski gökadalarının incelenmesi sırasında heyecan verici bir araştırma alanını geride bırakıyor.