eso1815tr — Bilim Bülteni

ALMA ve VLT Büyük Patlama’dan Sadece 250 Milyon Yıl Sonra Oluşan Yıldızlara Dair Kanıtlar Buldu

16 Mayıs 2018

Uzak gökada MACS1149-JD1’deki yıldız oluşumunu belirlemek üzere Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi ve ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT) ile yapılan gözlemleri kullanan gökbilimciler buradaki yıldızların beklenmedik şekilde erken, Büyük Patlama’dan sadece 250 milyon yıl sonra oluştuğunu belirledi. Bu keşif ayrıca Evren’de şimdiye kadar tespit edilen en uzak oksijen varlığını ile ALMA ya da VLT ile şimdiye kadar gözlenmiş olan en uzak gökadayı da temsil ediyor. Sonuçlar Nature dergisinin 17 Mayıs 2018 tarihli sayısında yayınlancak.

Uluslararası bir gökbilimciler ekibi ALMA’yı kullanarak uzak gökada MACS1149-JD1’i gözledi. Gökada içinde iyonlaşmış oksijenin saldığı oldukça sönük bir ışıma tespit edildi. Bu kırmızı-ötesi ışık uzaydaki seyahati boyunca Evren’in genişlemesi sayesinde Yeryüzü’ne ulaşana dek dalgaboyu on kez uzayarak ALMA tarafından tespit edilebilir hale geldi. Ekip sinyalin 13.3 milyar yıl önce salındığını ortaya çıkardı (ya da Büyük Patlama’dan 500 milyon yıl sonra), bu da herhangi bir teleskop tarafından şimdiye kadar tespit edilmiş en uzak oksijen tespiti haline geldi [1]. Oksijenin varlığ ise bu gökada içinde önceki nesil yıldızların varlığına işaret eden açık bir sinyal.

ALMA verilerindeki uzak oksijen sinyalini görünce heyecanlandım,” diyor hem Osaka Sangyo Üniversitesi hem de Japon Ulusal Gökbilim Gözlemevi’nde araştırmacı ve yeni makalenin baş-yazarı Takuta Hashimoto. “Bu keşif gözlenebilir Evren’nin sınırlarını daha geriye götürüyor.

ALMA tarafından algınan oksijen ışığına ilave olarak, ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT) tarafından da zayıf bir hidrojen salınımı tespit edilmiştir. Gökadanın uzaklığı bu gözlem sayesinde belirlenmiş ve oksijen gözleminden elde edilen uzaklık bilgisini doğrulamıştır. Bu MACS1149-JD1’I ALMA ve VLT tarafından şimdiye kadar uzaklığı hassas bir şekilde belirlenmiş en uzak gökada haline getirmektedir.

Bu gökada Evren sadece 500 milyon yıl yaşındayken görülmüş olmasına rağmen yine de yetişkin yıldızlardan oluşan bir popülasyona sahip,” diye açıklıyor Londra Üniversitesi (UCL)’de araştırmacı Nilocas Laporte ve yeni makalenin ikinci yazarı. “Bu sayede bu gökadayı kullanarak kozmik hikayenin daha erken, tamamen bilinmeyen dönemini araştırabiliyoruz.

Büyük Patlama’dan sonra bir süre Evren’de oksijen yoktu; ilk yıldızlardaki çekirdek birleşmesi süreciyle oluşturuldu ve bu yıldızlar öldükten sonra uzaya saçıldı. MACS1149-JD1 içindeki oksijen tespiti Evren’in başlangıcından sonraki 500 milyon yıl içinde bu ilk nesil yıldızların çoktan oluştuklarını ve oksijen saldıklarına işaret etmektedir.

Peki bu erken yıldız oluşumu ne zaman başladı? Ekip bunu bulabilmek için NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu ve NASA Spitzer Uzay Teleskopu ile kırmızı-ötesi dalgaboyunda alınmış olan verilerle MACS1149-JD1’in erken hikayesini yeniden oluşturdu. Gökadanın gözlenen parlaklığının, yıldız oluşumu başlangıcının Evren’in başlangıcından sadece 250 milyon yıl sonraya karşılık geldiğini söyleyen bir modelle iyi bir şekildde açıklandığını buldular [2].

MACS1149-JD1 içinde görülen yıldızların yaşı, gökbilimcilerin romantik bir şekilde adlandırdığı “kozmik şafak” dönemindeki tam olarak karanlık dönemde ilk gökadaların ne zaman oluşmaya başladığı sorusunu gündeme getirmektedir. MACS1149-JD1’in yaşı ortaya çıkarılarak gökadaların şu anda doğrudan tespit edebildiğimizden çok daha önce oluştuklarını gösterilmiş oldu.

UCL’de kıdemli gökbilimci ve makalenin eş-yazarı Richard Ellis şu sonuca varıyor: “Kozmik şafağın ne zaman gerçekleştiğini belirleyebilmek evrenbilim ve gökada oluşumunun kutsal kasesi gibidir. MACS1149-JD1’in yeni gözlemleriyle ilk yıldız ışıklarına doğrudan şahit oluyoruz! Hepimiz birer yıldız maddesi olduğumuzdan, bu sanki kendi kökenlerimizi bulmaya benziyor.”

Notlar

[1] ALMA en uzak oksijen tespit rekorunu bir çok kez kırmıştır. 2016’da Osaka Sangyo Üniersitesi’nden Akio Inoue ve arkadaşları ALMA’yı kullanarak 13.1 milyar yıl önce salınan bir oksijen sinyali buldular. Aylar sonra Londra Üniversitesi’nden Nicolas Laporte ALMA’yı kullanarak 13.2 milyar yıl öncesinden oksijen tespiti gerçekleştirdi. Şimdi, iki ekip güçlerini birleştirerek bu yeni rekoru kırdılar, ki karşılık geldiği kırmızıya kayma değeri 9.1’dir.

[2] Bunun kırmızıya kayma değeri yaklaşık 15’tir.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma sonuçları T. Hashimoto ve arkadaşlarınca kaleme alınan “The onset of star formation 250 million years after the Big Bang” başlıklı bir makale olarak Nature dergisinde 17 Mayıs 2018 tarihinde yayımlanmak üzere sunulmuştur.

Araştırma ekibinde: Takuya Hashimoto (Osaka Sangyo University/National Astronomical Observatory of Japan, Japonya), Nicolas Laporte (University College London, Birleşik Kırallık), Ken Mawatari (Osaka Sangyo University, Japonya), Richard S. Ellis (University College London, Birleşik Kırallık), Akio. K. Inoue (Osaka Sangyo University, Japonya), Erik Zackrisson (Uppsala University, İsveç), Guido Roberts-Borsani (University College London, Birleşik Kırallık), Wei Zheng (Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland, Birleşik Devletler), Yoichi Tamura (Nagoya University, Japonya), Franz E. Bauer (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Şili), Thomas Fletcher (University College London, Birleşik Kırallık), Yuichi Harikane (The University of Tokyo, Japonya), Bunyo Hatsukade (The University of Tokyo, Japonya), Natsuki H. Hayatsu (The University of Tokyo, Japan; ESO, Garching, Almanya), Yuichi Matsuda (National Astronomical Observatory of Japan/SOKENDAI, Japonya), Hiroshi Matsuo (National Astronomical Observatory of Japan/SOKENDAI, Japan, Sapporo, Japonya), Takashi Okamoto (Hokkaido University, Sapporo, Japonya), Masami Ouchi (The University of Tokyo, Japonya), Roser Pelló (Université de Toulouse, Fransa), Claes-Erik Rydberg (Universität Heidelberg, Almanya), Ikkoh Shimizu (Osaka University, Japonya), Yoshiaki Taniguchi (The Open University of Japan, Chiba, Japonya), Hideki Umehata (The University of Tokyo, Japonya) ve Naoki Yoshida (The University of Tokyo, Japonya) yer almaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetler-arası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 15 Üye Ülke: Avusturya, Belçika,  Çekya, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Polonya, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere ile ev sahibi Şili ve stratejik ortak Avustralya tarafından desteklenmektedir. Tasarıma, inşaya ve önemli bilimsel keşiflere olanak sağlayan güçlü yer tabanlı gözlem faaliyetlerine odaklanan iddialı bir program yürütmektedir. ESO ayrıca gökbilim araştırmalarında teşvik edici ve düzenleyici bir dayanışma konusunda öncü bir rol oynamaktadır. ESO Şili'nin Atacama Çölü bölgesinde benzeri olmayan üç adet birinci sınıf gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal'da dünyanın en gelişmiş optik gökbilim gözlemevi olan Çok Büyük Teleskop'u (Very Large Telescope), ve iki tarama teleskopu işletmektedir. Kırmızı ötesi gözlem teleskopu VISTA dünyanın en büyük tarama teleskopudur ve VLT tarama teleskopu (VST) ise sadece görünür ışıkta gökyüzünü taramak için tasarlanan dünyanın en büyük teleskopudur. ESO var olan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın ana ortağıdır. ESO şu anda Paranal civarındaki Cerro Armazones’te 39-metre çaplı "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmektedir.

ESO Basın Bültenlerinin çevirileri ESO Bilim Toplum Ağı’nda (ESON) bulunan ESO üyesi ve diğer ülkelerdeki bilim toplum uzmanları ve bilim iletişimcileri tarafından gerçekleştirilmektedir. ESON Türkiye çeviri ekibinde Orta Doğu Teknik Üniversitesi (Ankara) ve Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi’nden (Mersin) uzman kişiler yer almaktadır.

Bağlantılar

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi, Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +90 324 651 48 00 (1250)
E-posta: arif.solmaz@gmail.com

Nicolas Laporte
University College London
London, United Kingdom
Tel: +44 7452 807 591
E-posta: n.laporte@ucl.ac.uk

Richard Ellis
University College London
London, United Kingdom
Tel: +44 7885 403 334
E-posta: richard.ellis@ucl.ac.uk

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cep: +49 151 1537 3591
E-posta: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1815.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1815tr
Adı:MACS1149-JD1
Tür:Early Universe : Galaxy
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope
Science data:2018Natur.557..392H

Görüntüler

Hubble and ALMA image of MACS J1149.5+2223
Hubble and ALMA image of MACS J1149.5+2223
sadece İngilizce
Galaxy cluster MACS j1149.5+223
Galaxy cluster MACS j1149.5+223
sadece İngilizce
ALMA observation of distant galaxy MACS 1149-JD1
ALMA observation of distant galaxy MACS 1149-JD1
sadece İngilizce

Videolar

ESOcast 161 Light: Distant galaxy reveals very early star formation (4K UHD)
ESOcast 161 Light: Distant galaxy reveals very early star formation (4K UHD)
sadece İngilizce
Zooming in on the distant galaxy MACS1149, and beyond
Zooming in on the distant galaxy MACS1149, and beyond
sadece İngilizce
Computer simulation of star formation in MACS1149-JD1
Computer simulation of star formation in MACS1149-JD1
sadece İngilizce
Zooming in on the distant galaxy MACS 1149-JD1
Zooming in on the distant galaxy MACS 1149-JD1
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...