Kozmik su bulutunun gölgesi genç evrenin sıcaklığını ortaya koyuyor

Uluslararası bir astrofizikçi grubu, Big Bang’den sadece 880 milyon yıl sonra genç Evrenin kozmik mikrodalga arka plan sıcaklığını tahmin etmek için yeni bir yöntem keşfetti. Büyük Patlama tarafından salınan enerjinin bir kalıntısı olan kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun sıcaklığı, Evrenin bu kadar erken bir çağında ilk kez ölçülmüştür. Hakim kozmolojik model, Evrenin Büyük Patlama’dan bu yana soğuduğunu varsayar ve hala da soğumaya devam etmektedir. Model ayrıca soğutma sürecinin nasıl ilerlemesi gerektiğini de açıklıyor, ancak şimdiye kadar yalnızca nispeten yakın kozmik zamanlar için doğrudan doğrulandı. Keşif, yalnızca kozmik arka plan sıcaklığının gelişiminde çok erken bir dönüm noktası oluşturmakla kalmıyor, aynı zamanda esrarengiz karanlık enerji için de etkileri olabilir. Makale şurada yayınlandı: Doğa bugün.

Bilim adamları, Kuzey Yarımküre’deki en güçlü radyo teleskopu olan Fransız Alpleri’ndeki NOEMA (Kuzey Genişletilmiş Milimetre Dizisi) gözlemevini, Büyük Dünya’dan sadece 880 milyon yıl sonrasına tekabül eden büyük bir yıldız patlaması galaksisi olan HFLS3’ü gözlemlemek için kullandılar. Patlama. Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonuna gölge düşüren bir soğuk su gazı perdesi keşfettiler. Gölge, daha soğuk su, Dünya’ya doğru giderken daha sıcak mikrodalga radyasyonunu emdiği ve karanlığı sıcaklık farkını ortaya çıkardığı için ortaya çıkar. Suyun sıcaklığı, yıldız patlamasının gözlemlenen diğer özelliklerinden belirlenebildiğinden, fark, Büyük Patlama’nın kalıntı radyasyonunun sıcaklığını gösterir; bu, o zaman, bugünkü Evren’den yaklaşık yedi kat daha yüksekti.

Köln Üniversitesi Astrofizik Enstitüsü’nden baş yazar Profesör Dr. Dominik Riechers, “Soğutmanın kanıtının yanı sıra, bu keşif aynı zamanda Evrenin emekleme dönemindeki bazı oldukça spesifik fiziksel özelliklere sahip olduğunu da gösteriyor” dedi. “Oldukça erken, Büyük Patlama’dan yaklaşık 1,5 milyar yıl sonra, kozmik mikrodalga arka planı bu etkinin gözlemlenebilmesi için zaten çok soğuktu. Bu nedenle, yalnızca çok genç bir Evrene açılan benzersiz bir gözlem penceremiz var” diye devam etti. Başka bir deyişle, bugün HFLS3 ile aynı özelliklere sahip bir gökada var olsaydı, sıcaklıklarda gerekli kontrast artık mevcut olmayacağından su gölgesi gözlemlenemezdi.

Ortak yazar Dr. Axel Weiss, “Bu önemli dönüm noktası, daha önce ölçmek mümkün olandan çok daha erken bir dönem için beklenen soğuma eğilimini doğrulamakla kalmıyor, aynı zamanda anlaşılması zor karanlık enerjinin doğası üzerinde doğrudan etkileri olabilir” dedi. Bonn’daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü (MPIFR). Karanlık enerjinin, Evrenin son birkaç milyar yılda hızlanan genişlemesinden sorumlu olduğu düşünülüyor, ancak şu anda mevcut olan tesisler ve araçlarla doğrudan gözlemlenemediği için özellikleri tam olarak anlaşılamadı. Bununla birlikte, özellikleri kozmik genişlemenin evrimini ve dolayısıyla Evrenin kozmik zaman içindeki soğuma hızını etkiler. Bu deneye dayanarak, karanlık enerjinin özellikleri -şimdilik- Einstein’ın ‘kozmolojik sabiti’ ile tutarlı olmaya devam ediyor. Weiss, “Yani, karanlık enerji yoğunluğunun değişmediği genişleyen bir Evren,” diye açıkladı.

Evrenin başlarında, yıldız patlaması olan bir galakside böyle bir soğuk su bulutu keşfeden ekip, şimdi gökyüzünde daha fazlasını bulmak için yola çıkıyor. Amaçları, kozmik tarihin ilk 1.5 milyar yıllık Big Bang yankısının soğumasını haritalamak. Riechers, “Bu yeni teknik, Evrenin evrimi hakkında, aksi takdirde bu tür erken dönemlerde sınırlandırılması çok zor olan önemli yeni anlayışlar sağlıyor.” Dedi.

Ortak yazar ve NOEMA projesi bilimcisi Dr. Roberto Neri, “Ekibimiz diğer galaksilerin çevresini inceleyerek NOEMA ile zaten bunu takip ediyor” dedi. “Daha büyük su bulutları örnekleri üzerinde yapılan çalışmalardan elde edilen hassasiyette beklenen gelişmelerle birlikte, Evrenin genişlemesine ilişkin mevcut, temel anlayışımızın geçerli olup olmadığı görülecektir.”