Gökbilimciler yerçekimsel merceklemeyi kullanarak 44 antik yıldız keşfettiler; bir astrofizikçi bunu nasıl yaptıklarını açıklıyor

Bir grup gökbilimci, evrenin yarı yaşında olduğu bir döneme ait rekor sayıda yıldızın görüntüsünü yakalayarak tarih yazdı.

Gökbilimciler, NASA’nın ultra güçlü James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanarak kendi Samanyolu’ndan 6,5 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan “Dragon Arc” galaksisinde 44 yıldız tespit etti. Ancak bu keşif aynı zamanda fizik dünyasında çok iyi bilinen bir kavram sayesinde mümkün olabildi: Kütleçekimsel merceklenme.

Northeastern Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Jacqueline McCleary, ilk olarak Albert Einstein’ın genel görelilik teorisinin bir parçası olarak geliştirilen bu teorinin burada kullanılmasının, yeni yıldızlararası bölgelerin haritasını çizmeye yardımcı olabileceğini söylüyor.

McCleary, “Evrenin tarihinde, aksi halde erişemeyeceğimiz çok daha erken bir zamanda yıldız oluşumunun nasıl göründüğüne dair bir pencere açıyoruz” diyor. “Bu, tek tek yıldızların bile bu erken dönemde nasıl göründüğünü görmemize olanak tanıyan sihirli bir zaman makinesi gibi.”

Yerçekimsel merceklenme tam olarak nedir ve 6,5 milyar yıllık bir görüntünün yakalanmasına nasıl yardımcı oldu?

Çalışmaları uzak galaksilerdeki yerçekimsel merceklenmeyi ölçmek için araçlar oluşturmayı içeren McCleary, yerçekimsel merceklenmenin uzay-zamanda bulunan galaksiler ve hatta galaksi kümeleri gibi devasa nesnelerin ışık ışınları üzerinde yarattığı bozulma etkisi olduğunu söylüyor.

McCleary büyük, uzatılmış bir lastik tabaka benzetmesini kullanıyor. Levhanın üzerine ağır bir nesne yerleştirilirse, bu durum bir çukur veya çukur oluşturarak yüzeyi bozar. Mermer gibi bir nesneyi çarşafın bir ucundan diğer ucuna yuvarlamaya çalışırsanız yine de diğer tarafa geçebilir ancak normal yolundan sapacaktır.

McCleary, “Olan tam olarak bu, ancak bilyeler yerine ışık ışınları kullanılıyor” diyor. “Buna yerçekimsel merceklenme deniyor çünkü bu durumda yerçekimi ışığı bozan bir mercek gibi davranıyor veya ışık ışınlarını odaklıyor, tıpkı camın güneşten veya bir ampulden gelen ışığın yolunu değiştirip farklı bir yere odaklanmasına yol açması gibi.” senin retinan.”

Genel olarak, bir galaksi ne kadar uzaktaysa onu herhangi bir düzeyde ince ayrıntıyla yakalamak o kadar zor olur. Gökbilimciler Samanyolu’muzdaki ve Andromeda ve Macellan Bulutları gibi yakın galaksilerdeki yıldızları tek tek gözlemliyorlar. Ancak McCleary, “Küçük kozmik arka bahçemizin ötesindeki galaksiler, tek tek yıldızları ayırt edemeyeceğimiz kadar uzakta” diyor.

Ancak bu durumda gökbilimciler, devasa gökada kümesi Abell 370’in neden olduğu distorsiyonu kullanarak uzak Dragon Arc gökadasındaki 44 yıldızdan gelen ışığı tespit edebildiler. Küme, esasen Dünya ile Dünya arasında duran devasa bir büyüteç görevi görüyordu. Ejderha Arkı.

McCleary ayrıca çift katmanlı bir kütleçekimsel merceklenmenin de bulunduğunu söylüyor. Şans eseri, daha küçük nesneler (galaksi kümesinin kuvvetleri tarafından serbest bırakılan serbest yüzen yıldızlar) bu yıldızlardan gelen ışığın yanından geçiyordu. Küçük yerçekimsel merceklenme etkisine neden olan bu daha küçük, hareketli nesneler olgusu, mikro mercekleme olarak bilinir.

McCleary, “Bu yıldızlar arka plandaki Dragon Arc galaksisinin görüntüsünün önünden geçtiklerinde, ek bir mercek etkisi yaratıyorlar ve ardından galaksiyi daha da büyütüyorlar ve bu galaksinin diskinin kenarına doğru tek tek yıldızları ayırt etmemizi sağlıyorlar” diyor. .

Bu çift mercek efekti daha önce de kullanılmıştı, ancak gökbilimciler yalnızca yedi ayrı yeni yıldızın görüntüsünü yakalayabildiler.

McCleary, bu gökbilimcilerin yakaladığı görüntünün yalnızca kullanılan teknik ve teknoloji nedeniyle heyecan verici olmadığını söylüyor. Aslında bu, evrenin geçmişine daha da derinlemesine bakmak isteyen astrofizikçiler için tamamen yeni bir “araştırma hattının” kilidini açıyor. Bu keşif, bir dizi çok özel koşulun doğru zamanda ve yerde yakalanması açısından tesadüfi olsa da, bu bir anormallik değil.

“Bunu buldular ve bunun JWST ile mümkün olduğunu gösterdiler, bu yüzden bir grup farklı bilim insanı ekibinin farklı yıllardaki mevcut JWST gözlemlerini inceleyeceğini ve buna benzer daha fazla tespitin mevcut JWST’de saklanıp saklanmadığını görmeye çalışacağını hayal ediyorum. veriler” diyor McCleary.

“Ben de bu sayının [of new stars] çok sayıda kümeye baktığımızda çok hızlı bir şekilde tek bir kümede 44’ten belki de yüzlerce kişiye ulaşacağız.”

Bu hikaye Northeastern Global News’in izniyle yeniden yayınlanmıştır. haberler.kuzeydoğu.edu.