Yale ve Hong Kong Üniversitesi’nden bilim insanları, kozmik evrimdeki önemli rollerine rağmen bulunması zor olan evrenin ilk yıldızlarını tespit etmek için gelgit kesintisi olaylarından kaynaklanan parlak işaret fişeklerinin araştırılmasını öneriyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Araştırmacılar, ilk yıldızların geride yeni nesil uzay teleskopları tarafından tespit edilebilecek belirgin işaret fişekleri bıraktığını söylüyor.
Yale ve Hong Kong Üniversitesi’ndeki gökbilimciler, evrenin ilk yıldızlarını bulmak için, onların son ateşli işaretlerini arayarak yeni bir strateji önerdiler.
Yıllar boyunca bilim insanları, evrenin başlangıcından sadece birkaç yüz milyon yıl sonra evreni aydınlatan ilk nesil yıldızlar olan “Popülasyon III” yıldızlarının doğrudan kanıtını aradılar. Büyük patlama. Erken evrenin bozulmamış gazından oluşan bu ilk yıldızlar, evrenin evriminde ve sonraki yıldız nesillerinin gelişiminde çok önemli bir rol oynadı.
“Havai fişeklerin, bir popülasyona çok yaklaşan bir Popülasyon III yıldızının parçalanmasıyla oluştuğunu fark ettik. Kara delik tespit edilebilmelidir.” — Priyamvada Natarajan
Gökbilimciler, ilk yıldızların başlangıçta metal içermediğini, esas olarak hidrojen ve helyumdan oluştuğunu söylüyor. Ancak sonunda çekirdeklerinde metal üretmeye başladılar ve bu da onları milyarlarca yıl sonra oluşacak yıldızlara köprü haline getirdi.
“Nüfus III” yıldızlarının başka yönlerden de farklı olduğu tahmin ediliyor. Bunların Dünya’nın güneşinden ve diğer genç yıldızlardan çok daha büyük ve daha sıcak olmaları bekleniyor; ayrıca daha kısa ömürleri vardı.
Ancak bu ilk yıldızlar henüz gözlem yoluyla tespit edilmedi. Araştırmacılar, onları bulmanın anahtarının geride bıraktıkları işaret fişeklerini aramak olduğunu söylüyor.
“İlk kara deliklerin son zamanlarda tespit edilmesi James Webb Uzay Teleskobu Yale Sanat ve Bilim Fakültesi’nde (FAS) Joseph S. ve Sophia S. Fruton Profesörü ve Astronomi Başkanı ve fizik profesörü Priyamvada Natarajan şöyle konuştu: ve yayınlanan yeni bir çalışmanın ortak yazarı Astrofizik Günlük Mektupları.
Natarajan, “Kara deliğe çok yaklaşan bir Popülasyon III yıldızının parçalanmasıyla oluşturulan havai fişeklerin tespit edilebilir olması gerektiğini fark ettik” dedi.
Bir sanatçının gelgit kesintisi olayını tasviri. Katkıda bulunanlar: Ralf Crawford/Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü
Milyarlarca Işık Yılı Boyunca Kozmik Olayları Tespit Etmek
Yeni çalışmada araştırmacılar, bir “Popülasyon III” yıldızının bir kara delikle karşılaşması durumunda, kara deliğin yıldızı parçaladığı “gelgit bozulması olayının” (TDE) özellikle parlak bir parlama yaratacağını ileri sürüyorlar. milyarlarca ışıkyılı aşarak bugün Dünya’ya ulaşabilecek kadar uzun ömürlüdür. Dahası, parlamanın gökbilimciler tarafından fark edilebilecek, tanımlanabilir bir “imzası” olacaktır.
Araştırma ekibinin baş araştırmacısı, Hong Kong Üniversitesi’nden gökbilimci Jane Dai, “Enerjik fotonlar çok uzak bir mesafeden ilerledikçe, evrenin genişlemesi nedeniyle parlamanın zaman ölçeği uzayacak” dedi. “Bu TDE patlamaları çok uzun bir süre boyunca yükselecek ve sönecek, bu da onları yakın evrendeki güneş tipi yıldızların TDE’lerinden ayırıyor.”
Önemli olan, çalışmanın ilk yazarı Hong Kong Üniversitesi’nden Rudrani Kar Chowdhury’ye göre, işaret fişeklerinin ışığının dalga boyu da esniyor. “TDE’nin yaydığı optik ve ultraviyole ışık, Dünya’ya ulaştığında kızılötesi dalga boylarına aktarılacak” dedi.
Araştırmacılar, kızılötesi ışığın tespit edilebileceğini söyledi.
Yıldız Tespitinde Modern Teleskopların Rolü
İki amiral gemisi diyorlar NASA misyonlar, James Webb Uzay Teleskobu ve yaklaşmakta olan Nancy Grace Roma Uzay TeleskobuHer ikisi de uzak mesafelerden bile kızılötesi emisyonu tespit etme yeteneğine sahiptir.
Natarajan, “Roman’ın aynı anda hem gökyüzünün geniş bir alanını gözlemleyebilme hem de erken evrenin derinliklerine göz atabilme konusundaki benzersiz yetenekleri, onu bu Pop III TDE işaret fişeklerini tespit etme konusunda umut verici bir araştırma haline getiriyor” dedi. “Bu, Pop III yıldızlarının varlığını anlamamızın tek yolu olabilir.”
Araştırmacılar, bu tür keşiflerin önümüzdeki on yılda mümkün olabileceğini söyledi.
Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için Evrenin İlk Yıldızlarına İlişkin Kanıtları Ortaya Çıkarmak İçin Kara Delikleri Kullanmak konusuna bakın.
Referans: Rudrani Kar Chowdhury, Janet NY Chang, Lixin Dai ve Priyamvada Natarajan, 8 Mayıs 2024, “JWST ve Roman Çağında Gelgit Bozulma Olayları Yoluyla Nüfus III Yıldızlarının Tespiti”, Astrofizik Günlük Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad41b7