Güney Afrika’nın MeerKAT teleskopu. Kredi: Güney Afrika Radyo Astronomi Gözlemevi (SARAO)
Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, kozmolojik ölçeklerde nötr hidrojen gazının zayıf imzalarını tespit etmek için ilk kez 64 radyo teleskop çanağının gücünü birleştirdi.
Bu başarı, Evreni benzeri görülmemiş ayrıntılarla araştıracak olan, dünyanın en büyük radyo gözlemevi olan SKA Gözlemevi’nin (SKAO) öncüsü olan Güney Afrika merkezli MeerKAT teleskopu kullanılarak elde edildi.
SKAO’nun birincil amacı, Evrenin evrimini ve içeriğini, hızlanan genişlemesini sağlayan mekanizmalarla birlikte anlamaktır. Bunu başarmanın bir yolu, Evrenin yapısını en büyük ölçeklerde gözlemlemektir. Bu ölçeklerde, tüm galaksiler tek noktalar olarak kabul edilebilir ve dağılımlarının analizi, yerçekiminin doğası ve karanlık madde ve karanlık enerji gibi gizemli fenomenler hakkında ipuçları verir.
Evrendeki en bol element olan nötr hidrojen tarafından üretilen 21 cm’lik dalga boylarındaki radyasyonu tespit edebildikleri için radyo teleskopları bunun için harika bir araçtır. Milyonlarca ışıkyılı kapsayan 3 boyutlu hidrojen haritalarını analiz ederek, Evrendeki maddenin toplam dağılımını araştırıyoruz.
Merkezi Jodrell Bank, Cheshire’da bulunan SKAO, şu anda yapım aşamasındadır. Bununla birlikte, tasarımını yönlendirmek için halihazırda 64 çanaklı MeerKAT dizisi gibi yol bulucu teleskoplar var. Karoo Çölü’nde bulunan ve Güney Afrika Radyo Astronomi Gözlemevi (SARAO) tarafından işletilen MeerKAT, sonunda tam SKAO’nun bir parçası olmaya devam edecek.
MeerKAT ve SKAO, öncelikle, bulaşık dizisinin uzak nesneleri yüksek çözünürlükte görüntüleyebilen dev bir teleskop olarak birleştirildiği interferometreler olarak çalışacak. “Ancak, interferometre, Evreni inceleyen kozmologlar için en ilginç olan en büyük ölçeklere yeterince duyarlı olmayacaktır.” yeni araştırma makalesinin baş yazarı Steven Cunnington’u açıkladı. “Bu nedenle, diziyi, kozmoloji için gerekli olan devasa gökyüzü hacimlerini haritalamalarına izin veren 64 ayrı teleskoptan oluşan bir koleksiyon olarak kullanıyoruz.”
“Yıllarca SKAO’nun gelecekteki kapasitesini tahmin etmek için çalıştım. Artık ihtiyaç duyacağımız araçları geliştirdiğimiz ve başarılarını gerçek verilerle gösterdiğimiz bir aşamaya gelmek inanılmaz heyecan verici. Bu, Evren hakkındaki anlayışımızı geliştiren sonuçların sürekli bir vitrini olmasını umduğumuz şeyin yalnızca başlangıcını işaret ediyor.”
– Steven Cunnington
Tek çanaklı çalışma modu, Western Cape Üniversitesi’ndeki bir ekip tarafından yürütüldü ve MeerKAT ile halihazırda çeşitli gözlemler yapıldı. Bu iddialı proje, dört kıtaya yayılan diğer birçok kurumu içeriyor. Yayınlanmak üzere sunulan yeni araştırmada, Manchester merkezli gökbilimciler Steven Cunnington, Laura Wolz ve Keith Grainge’den oluşan bir ekip, bu tek çanak tekniğini kullanan ilk kozmolojik algılamayı sunuyor.
Yeni algılama, MeerKAT’ın haritaları ve optik Anglo-Avustralya Teleskobu tarafından belirlenen gökada konumları arasında paylaşılan bir kümelenme modelidir. Bu galaksilerin Evrenin genel maddesini takip ettiği bilindiğinden, radyo haritaları ve galaksiler arasındaki güçlü istatistiksel korelasyon, MeerKAT teleskobunun büyük ölçekli kozmik yapıyı tespit ettiğini gösteriyor. Bireysel teleskoplar olarak çalışan çok çanaklı bir dizi kullanılarak böyle bir tespit ilk kez yapılıyor. Tam SKAO bu tekniğe güvenecektir ve bu nedenle bu, SKAO ile kozmoloji bilimi vakası için yol haritasında önemli bir kilometre taşını işaret etmektedir.
Steven Cunnington, “Bu tespit, yalnızca az miktarda pilot anket verisiyle yapıldı” dedi. “MeerKAT giderek daha büyük gözlemler yapmaya devam ettikçe nelerin başarılacağını hayal etmek cesaret verici.
“Yıllarca SKAO’nun gelecekteki kapasitesini tahmin etmek için çalıştım. Artık ihtiyaç duyacağımız araçları geliştirdiğimiz ve başarılarını gerçek verilerle gösterdiğimiz bir aşamaya gelmek inanılmaz heyecan verici. Bu, Evren hakkındaki anlayışımızı geliştiren sonuçların sürekli bir vitrini olmasını umduğumuz şeyin yalnızca başlangıcını işaret ediyor.”
Referans: Steven Cunnington, Yichao Li, Mario G. Santos, Jingying Wang, Isabella P. Carucci, Melis O. Irfan, Alkistis Pourtsidou, Marta Spinelli tarafından “MeerKAT ile HI yoğunluk haritalaması: WiggleZ galaksileriyle çapraz korelasyonda güç spektrumu tespiti” , Laura Wolz, Paula S. Soares, Chris Blake, Philip Bull, Brandon Engelbrecht, José Fonseca, Keith Grainge ve Yin-Zhe Ma, 3 Haziran 2022, Astrofizik > Kozmoloji ve Galaktik Olmayan Astrofizik.
arXiv:2206.01579