Kudüs İbrani Üniversitesi’nden astrofizikçiler, evrendeki ilk büyük gökadaların oluşumunun gizemini çözen yeni bir teorik model yayınladılar. Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri. Bulgular, yaygın olarak kabul edilen teorinin aksine, evrende şaşırtıcı derecede büyük kütleli gökadaları ortaya çıkaran James Webb Uzay Teleskobu (JWST) kullanılarak yapılan son gözlemleri doğal olarak açıklıyor.
James Webb teleskopu 2021’in sonunda uzaya fırlatıldı ve Temmuz 2022 gibi erken bir tarihte uzak gökadaların görüntülerini üretmeye başladı. Araştırmacılar beklenmedik bir şekilde, ortak teoriye göre beklenen gökada sayısına kıyasla erken evrende fazla miktarda büyük gökada keşfettiler. .
Araştırmacıların önerdiği modele göre, ilkel galaksilerde hüküm süren, yüksek yoğunluklu ve düşük ağır element bolluğuna sahip özel koşullar, diğer yıldızların müdahalesi olmaksızın yüksek verimlilikle yıldız oluşumuna izin verdi. İbrani Üniversitesi Racah Fizik Enstitüsünden araştırma ekibi, Profesör Avishai Dekel, Dr. Kartick Sarkar, Profesör Yuval Birnboim, Dr. Nir Mandelker ve Dr. Zhaozhou Li tarafından yönetildi.
Profesör Dekel, “Daha ilk yarım milyar yılda, araştırmacılar her biri güneşimiz gibi yaklaşık on milyar yıldız içeren galaksiler belirlediler” diyor. “Bu keşif, galaksilerdeki yıldızların sayısına ilişkin gözlemsel tahminin abartılmış olma olasılığından, Büyük Patlama’nın standart kozmolojik modelinde kritik değişikliklere duyulan ihtiyacı öne sürmeye kadar bulmaca için makul açıklamalar belirlemeye çalışan araştırmacıları şaşırttı. ”
Galaksi oluşumuna ilişkin hakim teoriye göre, yerçekimi, evrende dağılmış gazın, güneş gibi parlak yıldızlara dönüştüğü dev küresel karanlık madde bulutlarının merkezlerine çökmesine neden olur. Bununla birlikte, bugüne kadarki teori ve gözlemler, gökadalardaki yıldız oluşum etkinliğinin düşük olduğunu, bulutlara düşen gazın yalnızca yaklaşık yüzde 10’unun yıldızlara dönüştüğünü göstermiştir.
Verimsizlik, kalan gazın ısınması veya rüzgarların ve ilk oluşmayı başaran yıldızların süpernova patlamalarının etkisi altında galaksilerden dışarı savrulmasından kaynaklanır. Bu, kısa bir zaman diliminde yaratılan çok sayıda yıldızın son JWST göstergeleriyle çelişiyor.
Bu çalışmada Profesör Dekel ve ekibi, gizemi doğal olarak açıklayan “geri bildirimsiz yıldız patlaması” (FFB) adlı bir süreç önermektedir. Erken galaksilerde yaygın olan benzersiz koşullar altında gaz, geri besleme süreçleri tarafından kesintiye uğratılmadan verimli bir şekilde yıldızlara dönüşür. Bu fikir, büyük yıldızların oluşumu ile bunların süpernova olarak müteakip patlamaları arasında bir milyon yıldan fazla bir zaman gecikmesine dayanmaktadır.
Gazın yıldızlarda üretilen ağır elementler tarafından zenginleştirilmesinden önce, araştırmacılar, yoğun erken evrendeki yıldız oluşturan bulutların, gazın bir “fırsat penceresi” içinde yıldızlara hızla çökmesine izin veren bir eşiğin üzerinde bir yoğunluğa sahip olduğunu öne sürüyorlar. milyon yıl. Geri besleme yokluğunda bu yüksek verimli yıldız oluşumu süreci, gözlemlenen büyük kütleli gökada fazlalığını açıklar.
Profesör Dekel, “Bu araştırmanın yayınlanması, evrendeki ilkel büyük kütleli gökadaların oluşumunu anlamamızda ileriye doğru atılmış önemli bir adımı işaret ediyor ve hiç şüphesiz daha fazla araştırma ve keşfi ateşleyecek.” “Bu modelin tahminleri, Web Uzay Teleskobu’ndan biriken yeni gözlemler kullanılarak test edilecek ve bu tahminlerin bir kısmı zaten doğrulanmış gibi görünüyor.”
Dekel, önerilen FFB senaryosunun önemli sonuçlarının gelecekteki çalışmalarda araştırılacağını da ekliyor. Bunlar, FFB yıldız oluşturan kümelerin merkezlerinde bin güneş kütlesine sahip tohum karadeliklerinin etkili bir şekilde oluşumunu içerir; milyar yıl sonra.
Daha fazla bilgi:
Avishai Dekel ve diğerleri, Kozmik şafakta geri bildirimsiz yıldız patlamaları ile büyük galaksilerin verimli oluşumu, Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad1557
Alıntı: Yeni teorik model, 5 Haziran 2023 tarihinde https://phys.org/news/2023-05-theoretical-mystery-early-massive-galaxies.html adresinden alınan erken dönem büyük gökadaların (2023, 31 Mayıs) gizemini çözdüğünü iddia ediyor.
Bu belge telif haklarına tabidir. Kişisel çalışma veya araştırma amaçlı adil ticaret dışında, yazılı izin olmaksızın hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik sadece bilgilendirme amaçlıdır.