İlk Galaksilere Dair Yeni Görüşler Şaşırtıcı Gözlem Eksikliğinden Geliyor

Evrendeki ilk galaksilerde yaşayan ilk yıldızları henüz gözlemlemedik. Gök bilimciler onlarla ilgili dolaylı sinyalleri arıyorlar ancak bu tür bir tespit en iyi ihtimalle tartışmalı kabul edildiğinden pek şanslı değiller. Ancak sinyal eksikliği de aynı derecede bilgilendirici ve bize bu ilk kozmik cisimlerin neye benzediği hakkında çok şey söyleyebilir.

Araştırmacılar, yeni bir makalede, nötr hidrojen tarafından üretilen belirli bir ışık dalga boyu olan, hidrojen çizgisi olarak da bilinen, 21 santimetre çizgisini ölçmek için yola çıktı. Bugün evrendeki hidrojenin çoğu iyonizedir, yani atom elektronunu kaybetmiştir. Ancak Büyük Patlama'dan sonraki ilk birkaç yüz milyon yıl boyunca, yıldızların ışığı onu iyonlaştırmadan önce, hidrojenin çoğu nötrdü.

Dolayısıyla araştırmacılar, evren henüz 200 milyon yaşındayken bu çizginin yoğunluğunu haritalayarak, evrenin kozmik karanlık çağlardan nasıl ortaya çıktığını ve ilk galaksilerin nasıl oluştuğunu anlamayı umuyor. Ancak sinyal kolayca bulunamıyor.

Cambridge Üniversitesi Cavendish Laboratuvarı'ndan doktora öğrencisi ve makalenin baş yazarı Harry Bevins, bir açıklamada, "Belirli bir genliğe sahip bir sinyal arıyorduk." dedi. "Fakat bu sinyali bulamayarak derinliğine bir sınır koyabiliriz. Bu da bize ilk galaksilerin ne kadar parlak olduğu hakkında bilgi vermeye başlıyor.”

2018'de, EDGES deneyi, bu önemli çizginin tespiti ile tutarlı bulgular bildirdi. Ancak sinyal, modellerden beklenenlerle karşılaştırıldığında çok güçlü göründü ve henüz bağımsız olarak doğrulanmadı. Bu çalışmada kullanılan SARAS3 verileri, bu tespite karşı çıkmakta.

Sinyal eksikliği hala bilgilendirici ve gök bilimcilerin belirli senaryoları elemelerine imkan verdi. İlk galaksilerin radyo dalgalarında çok parlak olduğunu ve etraflarındaki kozmik gazın zayıf ısıtıcıları olduğunu gören biri de dahil.

Cambridge Astronomi Enstitüsü'nden ortak yazar Dr. Anastasia Fialkov, "Analizimiz, hidrojen sinyalinin bize ilk yıldızların ve galaksilerin popülasyonu hakkında bilgi verebileceğini gösterdi." dedi. "Analizimiz, ilk galaksilerin kütleleri ve bu galaksilerin yıldız oluşturabilme verimliliği dahil olmak üzere ilk ışık kaynaklarının bazı temel özelliklerine sınırlar koyuyor. Ayrıca bu kaynakların X-ışını, radyo ve ultraviyole radyasyonu ne kadar verimli yaydığı sorusunu da ele alıyoruz.”

REACH teleskobundan (Kozmik Hidrojen Analizi için Radyo Deneyi) alınan sonuçlarla 2023'ün ilk birkaç ayında takip çalışmasının yapılması bekleniyor.

Sunulan bulgular Nature Astronomy dergisinde yayınlandı.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.