Article Thumbnail

Gökbilimciler Evrenimizdeki İlk Yıldızların Kanıtını Bulmuş Olabilir

  • 05 Kasım 2021 05:07

Evren gençken - yaklaşık 13.7 milyar yıl önce - çorba gibi karanlıkta ilk yıldızlar oluştu ve kozmosu ateşledi.

Popülasyon III yıldızları olarak bilinen bu ilk yıldızlardan herhangi birini henüz bulamadık - ancak Samanyolu'nun yörüngesinde dönen bir cüce galakside bulunan bir yıldız bir sonraki en iyi şey olabilir.

290.000 ışıkyılı uzaklıktaki Heykeltıraş cüce küresel gökadasında bulunan AS0039, hipernovaya dönüşen bir Pop III yıldızından elementler içerdiğini düşündüren kimyasal bir bileşime sahiptir.

İtalya'daki Floransa Üniversitesi'nden astronom Ása Skúladóttir tarafından yürütülen bir analize göre, bu yalnızca Samanyolu galaksisi dışında keşfedilen en düşük metalliğe sahip yıldız değil, aynı zamanda herhangi bir yıldızda görülen en düşük karbon bolluğuna da sahip.

Onaylanırsa, AS0039, Evrenin ışıklarını nasıl açtığını anlamamıza yardımcı olabilir.

Skúladóttir bir basın toplantısında, "Olağanüstü kimyasal özelliklere sahip ikincil bir yıldızın huzurundayız: Düşük demir, AS0039 karbon açısından bile zengin değil ve kalsiyum gibi diğer ağır elementlere kıyasla son derece düşük bir magnezyum miktarına sahip," diye açıklıyor Skúladóttir ifade makine tarafından İtalyanca'dan çevrilmiştir.

Gökbilimciler, Evrenin Big Bang'den şu anki parıldayan durumuna nasıl evrimleştiği konusunda oldukça iyi bir anlayışa sahip olsalar da, uzay-zamanın uzak mesafelerine bakmak zordur. Big Bang'den sonraki birkaç milyon yıl boyunca, uzay sıcak, bulanık, opak bir gazla doldu. İlk yıldızlar doğuncaya ve ultraviyole ışınları bu gazı iyonlaştırana kadar uzay açılmaya başladı ve ışık serbestçe akabilirdi.

Günümüz yıldız oluşum süreçleri bize bu Pop III yıldızlarının nasıl doğdukları hakkında bir fikir veriyor, ancak onları ve onların anlık izlerini bulmak, Evrenin tarihindeki bu garip dönemin gerçekten nasıl ortaya çıktığını anlamanın en iyi yolu olacak.

Bu da ağır elementlerde çok zayıf olan yıldızlar anlamına gelir. Görüyorsunuz, yıldızlar oluşmadan önce Evrende ağır elementler yoktu; çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluşan bir çorbaydı. Yıldızlar ortaya çıktıklarında, çekirdeklerinde demire kadar daha ağır elementler oluşturmak için çekirdekleri birleştirmeye başladılar. Süpernovalar gibi şiddetli enerjik olaylar daha da ağır elementleri oluşturdu.

Evren boyunca dağılmış olan bu elementler daha sonra kozmik gaz ve tozdan doğan sonraki nesil yıldızlara alındı. Dolayısıyla, nispeten düşük metal içeren yıldızlar bulursak, bu, metallerin bol olduğu bir zamandan önce yıldızın oldukça yaşlı olması gerektiği anlamına gelir.

AS0039, metallerde gerçekten çok düşüktür. Bu başlı başına ilginç olurdu. Heykeltıraş gökadası genel olarak metal bakımından oldukça fakirdir, Samanyolu'nda bulunan orantılı karbon bolluğunun sadece yüzde 4'ü ile oldukça ilkel olduğunu düşündürür; AS0039, konumuna göre bile metal bakımından fakirdir.

Ancak Skúladóttir ve ekibi, yıldızın metal açısından fakir bir yıldız için normalden daha fazla karbon ve magnezyum eksikliği olduğunu buldu. Bu elementler yıldız çekirdek füzyonu yoluyla oluşturulduğundan, bu, AS0039'dan oluşan moleküler gaz bulutunun alışılmadık bir kökeni olduğunu gösterir.

Ekip, bu tür karbon-demir, magnezyum-kalsiyum ve magnezyum-titanyum bolluk oranlarının son derece enerjik bir patlama ile tutarlı olduğunu söyledi - bir süpernovadan 10 kat daha enerjik bir hipernova.

Bunun nedeni kısmen kalsiyum ve titanyumun bir süpernova patlaması sırasında oluşan patlayıcı alfa elementleri olmasıdır. Daha da enerjik bir patlama sırasında, daha yüksek seviyelerde kalsiyum ve titanyum elde edersiniz. Ekip, bunun AS0039'daki elementlerin bolluğunu açıklayabileceğini söyledi.

Nasıl olduğunu anlamak için simülasyonlar yaptılar. En uygun olanı, 10 x 1051 erg'lik bir enerjiyle, Güneş'in kütlesinin kabaca 21 katı hızda ilerleyen bir Pop III progenitör yıldızının hipernova patlamasıydı.

Bu, AS0039'un sıfır metalik hipernova için ilk gözlemsel kanıtlardan bazılarını temsil ettiği ve Evrendeki ilk yıldızları denemek ve anlamak için muhteşem bir fırsat olduğu anlamına gelir.

Floransa Üniversitesi'nden gökbilimci Stefania Salvadori, "Çalışma, yıldız fosillerinin analizinin yalnızca ilk yıldızların kütlesini dolaylı olarak belirlememize izin vermediğini gösteriyor," diyor, "aynı zamanda ilk süpernova patlamalarının enerjisi hakkında da önemli bilgiler sağlıyor. . Ve bu nedenle Evrenin ilk adımlarında."

Araştırma The Astrophysical Journal Letters'da yayınlandı.

 

-

Referanslar: https://www.sciencealert.com/astronomers-may-have-just-found-evidence-of-the-first-stars-in-the-universe