“Cristiano Ronaldo” gökadasında dev ilk yıldızlar

“Cristiano Ronaldo” gökadasında dev ilk yıldızlar
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.
Büyük Patlama’dan 200 milyon yıl sonra
oluşmaya başlayan yıldızlar tümüyle hidrojen ve
helyumdan yapılı oldukları için merkezlerinde
füzyon reaktörlerini başlatabilmek için Güneş’in
yüzlerce katı kütleye gereksinim duyuyorlardı.
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” i çindeki daha yaşlı ve metal içeriği daha az olan
yıldızları kapsıyor).
Evren, ilk evrelerinde çok sıcak ve yoğun. Işık parçacıkları olan fotonlar, ortamdaki serbest
elektronlara çarpıp sürekli saçıldıklarından (yön değiştirdiklerinden) düz bir thatta 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.
Büyük Patlama’dan 380.000 yıl sonraki “ayrışma” (decoupling) yani ışık parçacıklarının serbestçe
yol alıp madde parçacıklarından uzaklaşması olayından sonra evren yüz milyonlarca yıl süren ve
“karanlık çağlar” diye adlandırılan bir döneme girdi. Bu dönem içinde oluşmaya başlayan devasa
yıldızların yaydıkları şiddetli morötesi ışınımın, Büyük Patlama’dan yaklaşık 800 milyon yıl sonra
yıldızlararası ortamdaki gazı iyonize ederek (atomlarından elektron kopararak) ışımasına yol açan
döneme de “Yeniden İyonlaşma Dönemi” (Reionisation Epoch) deniyor.
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 .”
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. Sözkonusu
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.
Raşit Gürdilek
KAYNAKLAR:
“Astronomers spot first-generation stars, made from big bang”, ScienceOnline, 17 Haziran 2015
“Astronomers find best observational evidence of first-generation stars in the universe”, University
of California – Riverside, 17 Haziran 2015