#

“Cristiano Ronaldo” Gökadasında Dev İlk Yıldızlar

Bilim Dalları

CR7’deki topluluk, kuramı doğruluyor…

Evreni ortaya çıkaran büyük patlamadan sonra oluşan ilk gökadaları gözlemleyen uluslararası bir gökbilimciler ekibi, Dünya’dan 12 milyar ışıkyılı uzaklıkta ilk oluşan gökadalarda, evrenin gelişim modellerinde öngörülen dev kütleli ilk yıldızların varlığını belirlediler.

Portekizli gökbilimci David Sobral yönetimindeki ekibin Şili’nin Atacama Çölü’nde Avrupa Güney Gözlemevi’ne ait “Çok Büyük Telekop”  (VLT) adlı 8,2 metre ayna çaplı dört teleskoptan oluşan dizgeyle yaptığı gözlemlerde, Büyük Patlama’dan sonra karanlık gökyüzünün aydınlanmaya başladığı “Yeniden İyonlaşma” (reionisation) döneminde ortaya çıkmaya başlayan gökadalar hedef alınmış.

Gökbilimciler, bu dönem içinde oluşmaya başlamış olan gökadalardan bazılarının içindeki olağanüstü parlaklıktaki bölgelerin, beklenenin çok üzerinde ışınım yaydığını belirlemişler.  Bu ışınımın tayf analizleri de kaynaklarda hidrojen ve helyumdan daha ağır element bulunmadığını göstermiş. Bu, da yıldız oluşum modellerinde öngörülen devasa yıldızların varlığına ve aynı anda değil, dalgalar halinde ortaya çıktıklarına kanıt olarak görülüyor. Gökbilimciler bu olağanüstü kütlelerdeki yıldızları “Popülasyon III” diye sınıflandırıyorlar (Popülasyon I, Güneş gibi, ağır elementlerce zengin olan ve Samanyolu’nun diskini oluşturan yıldızları; Popülasyon II ise, gökadamızın merkez topağındaki ve gökada çevresindeki 200 kadar “küresel küme” içindeki daha yaşlı ve metal içeriği daha az olan yıldızları kapsıyor).

Güneş ’ten yüzlerce, hatta bin kat kütlede oldukları varsayılan ve yalnızca Büyük Patlama ürünü hidrojen ve helyumdan yapılı bu yıldızlar, ancak birkaç milyon yıl kadar süren ömürlerinin sonunda süpernova patlamalarıyla yok olurken merkezlerinde sentezledikleri ve patlama sırasında oluşan ağır elementleri uzaya saçıyorlar ve yeni kuşak yıldızları oluşturacak gaz bulutlarını  “zenginleştiriyorlar .”

Kozmik Dönemler

Evren, ilk evrelerinde çok sıcak ve yoğun. Işık parçacıkları olan fotonlar, ortamdaki serbest elektronlara çarpıp sürekli saçıldıklarından (yön değiştirdiklerinden) düz bir hatta gidip ortam dışına kaçamıyorlar, dolayısıyla evren ışığa kapalı, yani opak.

Büyük Patlama’nın üzerinden 380.000 yıl geçip evrenin sıcaklığı 3000 K düzeyine kadar düşünce elektronlar, ortamdaki hidrojen ve helyum (çok az da lityum) çekirdekleri tarafından yakalanıp atomları oluşturuyorlar ve fotonlar artık saçılmadığından düz yönde hareket edip kaçıyorlar ve evren ışığa boğuluyor. (K ya da Kelvin = Santigrat (°C) gibi derecelenen bir sıcaklık ölçeği. Farkı, 0°C yerine mutlak sıfır’dan (-273,15°C ) başlayarak yükselmesi). Şiddetli gama ışınları biçimindeki bu radyasyon, evrenin genişlemesi ve soğumasına paralel olarak bugün 2.7 K sıcaklık derecesine karşılık gelen enerjideki “kozmik mikrodalga fon ışınımı” denen ve evrenin her yerini dolduran fosil ışınım.

Gözlenen ve girişteki büyük temsili resimle gösterilen gökadaya CR7 adı verilmiş. Nedenlerinden bir tanesi, bir ışık kaynağının bizden uzaklaştıkça yaydığı ışığın dalga boyunun (yani renginin) elektromanyetik tayfın görünür (optik) ışık aralığındaki kırmızı ışığa doğru kayması olgusuyla ilgili. Gökbilim dilinde “kırmızıya kayma” (redshift) denen olgu, aynı zamanda gökadaların bizden ne kadar uzak olduklarını ve bize ulaşan görüntülerinin ne kadar eski olduğunu (zaman içinde Büyük Patlama’ya ne kadar yakın olduğunu) gösterdiği için bir uzaklık ölçeği olarak da kullanılıyor.  Yani gökadanın adındaki  “R” harfinin kaynağı, bu “Redshift”.  “C” harfinin kaynağıysa, çalışmanın, California Teknoloji Enstitüsü’nde  (Caltech) evrenin evrimiyle ilgili araştırmalar yapan “Cosmos” projesi çerçevesinde gerçekleştirilmiş olması.  Söz konusu gökada, kırmızıya kayma ölçeğindeki “7” basamağında yer alıyor

Dolayısıyla, Lizbon Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Merkezi’nden Portekizli genç gökbilimci David Sobral’ın önerisiyle gözlemlenen gökadaya halen İspanya’nın Real Madrid takımında  ve Portekiz Milli Takımı’nda 7 numarayla top koşturan futbol yıldızı Cristiano Ronaldo’nun lakabı olan CR7 adı verilmiş. 

REFERENCES

  • 1. “Astronomers spot first-generation stars, made from big bang”, ScienceOnline, 17 Haziran 2015
  • 2. “Astronomers find best observational evidence of first-generation stars in the universe”, University of California – Riverside, 17 Haziran 2015