İlk nesil yıldızların Evrenin evrimi üzerinde büyük etkisi oldu. Çekirdeklerinin içinde hidrojen ve helyum gibi basit elementler, nötron bakımından çok daha zengin elementlere dönüşmüştür. Bu yıldızlar kaynakları tükendiğinde patlayarak yeni oluşan bu elementleri evrene yaydı.
Demir, kalsiyum ve sodyum da dahil olmak üzere fizyolojimizi ve zihinsel aktivitemizi oluşturan elementler, uzun süre önce ölmüş yıldızların kalplerinde oluşmuştur. Bilim insanları henüz birinci nesil yıldızlardan herhangi birini bulamadı ancak 20 Mart’ta Nature Astronomy dergisinde benzersiz bir bulguya ilişkin bir çalışma yayınlandı. Bir galakside oluşan ikinci nesil bir yıldızın keşfedildiğini duyurdular. bizimkinden farklı.
“Bu yıldız, diğer galaksilerdeki element oluşumunun çok erken aşamalarına benzersiz bir pencere sağlıyor. Samanyolu’ndaki ilk yıldızların element zenginleştirmesi sonucu oluşan bu yıldızların neye benzediğine dair bir fikrimiz var ancak bu elementlerden bazılarının benzersiz olup olmadığından ya da oluşumun bir oluşum olup olmadığından henüz emin değiliz. Chicago Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı ve makalenin kıdemli yazarı Chiti, Anirudh, sürecin diğer galaksilerde de benzer şekilde gerçekleştiğini söyledi. Chiti, en eski yıldız nesillerinin Evrenin evrimi üzerindeki etkisini yeniden inşa eden yıldız arkeolojisi adı verilen alanda uzmanlaşmıştır.
Chiti, “İlk yıldızların özelliklerinin neler olduğunu ve hangi elementleri ürettiklerini anlamak istiyoruz” dedi. Ancak henüz hiç kimse birinci nesil yıldızları, eğer evrenimizde kalıyorlarsa, tespit edemedi. Bunun yerine Chiti ve meslektaşları, birinci nesil yıldızlardan kalan materyalden oluşan yıldızları arıyorlar.
İkinci nesil yıldızlar eski ve nadir olduğundan bu yoğun emek gerektiren bir iştir. Güneşimiz de dahil olmak üzere Evrendeki yıldızların çoğu, her biri giderek daha fazla ağır element biriktiren birçok nesilden sonra ortaya çıktı.
Chiti, muhtemelen Samanyolu’ndaki 100.000 yıldızdan 1’inden azının ikinci nesil yıldızlar olduğunu söyledi.
Ancak, Evrenin geçmişte nasıl göründüğüne dair içgörü kazanmak için bu kadar sıkı çalışmaya değer. “Bu yıldızların dış katmanlarını inceleyerek oluştukları bölgelerdeki elementleri tespit edebiliyoruz. Çok yaşlı bir yıldız bulup kimyasal bileşimini belirlersek milyarlarca yıl önce o yıldızın oluştuğu bölgede hangi elementlerin bulunduğunu anlayabiliriz” diye açıkladı Chiti.
Chiti ve meslektaşları, çalışmaları için teleskoplarını özel bir nesneye, Büyük Macellan Bulutu’nu oluşturan yıldızlara çevirdiler. Büyük Macellan Bulutu, Güney Yarımküre’de çıplak gözle görülebilen parlak bir yıldız bandıdır. Gökbilimciler bunun birkaç milyar yıl önce Samanyolu’nun yerçekimi tarafından yakalanan bir galaksi olduğuna inanıyor. Bu durum onu bu çalışma bağlamında özellikle ilgi çekici kılıyor çünkü yaşlı yıldızlar Samanyolu’nun dışında oluşuyor ve gökbilimcilere evrenin erken dönemlerindeki koşulların diğer bölgelerde benzer mi yoksa farklı mı olduğunu öğrenme fırsatı veriyor.
Bilim adamları, Büyük Macellan Bulutu’nda bu tür eski yıldızların kanıtlarını aradılar ve Gaia uzay teleskopunu ve ardından Şili’deki Las Campanas Gözlemevi’nde bulunan Magellan Teleskoplarını kullanarak on tanesini katalogladılar.
Elde edilen verilerde böyle bir yıldız keşfedildi. Bu yıldız, Büyük Macellan Bulutu’ndaki diğer yıldızlardan çok daha az ağır element içeriyordu. Bu, onun muhtemelen ilk nesil yıldızlardan sonra oluştuğunu ve yıldızların tekrarlanan doğum ve ölüm döngüleri sırasında oluşan daha ağır elementleri absorbe etmediğini gösteriyor.
Bu yıldızın bileşimini analiz eden bilim insanları, Samanyolu’ndaki yıldızlarla karşılaştırıldığında onun karbon içeriğinin demir içeriğinden önemli ölçüde daha az olduğunu buldu.
Bu, Samanyolu’nda gördüğümüz gibi ilk nesildeki karbon artışının evrensel olarak yaygın bir süreç olmadığı anlamına gelebilir. Sonuçlarımız bölgeler arasında farklılıklar olduğunu gösterdiğinden daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Bu, erken element zenginleşmesinin farklı ortamlarda nasıl göründüğünün resmine katkıda bulunuyor” diye açıkladı Chiti.
Sonuçlar aynı zamanda Büyük Macellan Bulutu’nun Samanyolu’na kıyasla oluşumunun başlarında çok daha az yıldıza sahip olduğunu öne süren önceki çalışmaları da doğruladı.
Chiti şu anda güney gökyüzünün büyük ölçekli bir haritasını oluşturmayı ve en eski yıldızları aramayı amaçlayan bir görüntüleme programına liderlik ediyor. “Bu keşif, Büyük Macellan Bulutu’nda buna benzer çok sayıda yıldızın olması gerektiğini ima ediyor. Büyük Macellan Bulutu’nun yıldız arkeolojisini incelemek ve ilk yıldızların farklı bölgelerde Evreni kimyasal olarak nasıl zenginleştirdiğine dair ayrıntılı bir harita oluşturabilmek çok ilginç” dedi.