Galaksi ve Yıldızların Arkeolojisi

Bazı gökbilimciler, en eski ışık kaynaklarının yaşamlarını yeniden yapılandırarak galaksi ve evrenimizin arkeolojisi ve kökenlerini anlamaya çalışırlar.

 

Arkeologlar ve astronomların pek ortak noktası yok gibi görünüyor. Biri toprağı kazar, diğeri gökyüzüne bakar ve bir zamanlar Homo erectus tarafından kullanılan taş bir alet, görünür evrenin kenarında patlayan bir yıldızdan daha farklı olamazdı. Ancak bilimler aslında temelde benzerdir: Her ikisi de; ister insan türünün, ister evrenin kökeni olsun, geçmişin derinliklerine bakarak bugünü anlamaya çalışır.

 

Galaksi Anlamamız için Geçmişe Bakmalı

Bazı gökbilimciler için paralellikler daha da yakın. Kozmosun en büyük gizemlerinden biri, Big Bang‘i takip eden karanlıktan ilk yıldızların nasıl, ne zaman ve neden parladığıdır. İlk yıldızların neye benzediğini veya nasıl yaşayıp öldüklerini kimse kesin olarak bilmiyor. Ancak ortaya çıkışları, gece göğünü aydınlatan tüm gezegenler, yıldızlar ve galaksiler gibi sonraki her şey için zemin hazırladı. İlk yıldızları anlayın ve evrenin nasıl şekillendiğini anlayın.

yıldızlar ve galaksiler
yıldızlar ve galaksiler

Zaman ve uzaydaki uçurum o kadar büyüktür ki en güçlü teleskoplar bile bu ilk yıldızlardan gelen zayıf ışığı göremez. Ancak son yıllarda, yeni bir tür gökbilimciler “yıldız arkeologlarıSamanyolu‘nun içine ve çevresine evlerine yakından bakarak onları anlamanın bir yolu olduğunu fark etti. Yakındaki en eski yıldızların kimyasını inceleyerek, bu yıldızların oluştuğu koşulları, kısmen daha önce gelen kısa ömürlü ve büyük kütleli birinci nesil yıldızların yarattığı koşulları anlamaya başlıyorlar. Harvard’daki astronomi bölümü başkanı Avi Loeb, “Bu devasa yıldızların yarattığı kirliliği, çevresel etkilerini hala görebiliyoruz” diyor.

 

Eski bir yıldızı güneşimiz gibi genç bir yıldızdan ayıran önemli bir faktör: bileşimi. Big Bang’den ortaya çıkan tek elementler hidrojen, helyum ve küçük lityum parçalarıydı, yani ilk nesil yıldızların yapıldığı şey bu olmalı.

 

Ağır Elementler ve Arkeolojisi

Nitrojen, oksijen, demir, karbon ve daha fazlası dahil olmak üzere daha ağır elementler, bu ilk yıldızların çekirdeklerindeki nükleer fırınlarda dövüldü, ardından yıldızlar patladığında yıldızlararası uzaya yayıldı. Beers, “Benim için dikkat çekici olan, bugün karbon temelli yaşamla ilişkilendirdiğimiz elementlerin birinci nesil yıldızlar tarafından üretilmesidir” diyor.

 

Gökbilimcilerin “metaller” olarak adlandırdıkları (astronomların dilinde oksijen bile bir metaldir) serbest bırakılan bu ağır elementler, yıldızlar arasında sürüklenen hidrojen ve helyumu kirletti. Bu nedenle, ikinci nesil yıldızlar bu bileşenleri içerir – Loeb’in dediği gibi “çevre kirliliği”. Bu metaller, yıldız arkeologlarının bir yıldızın spektrumunu veya ışık imzasını kullanarak bileşimini araştırmak için aradıkları fosillerdir.

astronomların dilinde oksijen bile bir metaldir
astronomların dilinde oksijen bile bir metaldir

Onlarca yıldır gökbilimciler, bu tür yıldızları, sahip oldukları arkeolojik vaadi fark etmeden tesadüfen buldular. Şu anda, “güneşteki demir bolluğunun üçte birinden daha azına sahip 50 kadar yıldız biliyoruz. Ve demir bolluğunun on binde birinden daha azına sahip altı yıldız var – sadece altı tane” diyor Loeb. Bu, Büyük Patlama’dan sonra, en fazla yarım milyar yıl gibi etkileyici bir süre içinde doğumlarını ortaya çıkarır.

 

Gökbilimcilerin Süpernova ve Big Bang Hakkında Görüşü

Başlangıçta, gökbilimciler, ilk yıldızlar süpernovaya dönüştüğünde, patlamaların, iç kısımlarını her yere eşit bir şekilde yaydığını varsaydılar. Ancak Keller’s Star’ı bulmadan önce bile, bu resmin aşırı basitleştirilmiş olup olmadığını merak etmeye başlamışlardı. Beers, “Bu ayırt edici element modelini diğer eski yıldızlarda da gördük” diyor: çok az demir, ancak beklediğinizden daha fazla diğer metaller. Sonuç: Bazı birinci nesil veya ata yıldızlar beklendiği gibi eşit şekilde patladı, ancak diğerleri ölüm sancıları sırasında bir şekilde demire tutunurken daha hafif metallerin uzaya yayılmasına izin vermiş olmalı.

Süpernova ve Big Bang
Süpernova ve Big Bang

Austin’deki Texas Üniversitesi‘nden Volker Bromm gibi teorisyenlere göre, demirden fakir, nitrojen bakımından zengin ikinci nesil yıldızlar, güneş kütlesinin 10 ila 100 katı olan belirli bir progenitör yıldız sınıfından geliyor. Simülasyonlar, bu yıldızların, en ağır elementleri yerinde tutacak kara delikler bırakan dramatik patlamalarda öleceğini gösteriyor. Bromm, “Karbon, oksijen ve nitrojen gibi daha hafif maddeler dışarı çıkacak” diyor. Demirden fakir, azottan fakir yıldızlarda damgası görülen diğer birinci nesil yıldız sınıfı, genellikle 50 ila 100 güneş kütlesi arasında daha da büyük olurdu. (İki sınıf arasındaki bariz örtüşme, sayılardaki belirsizlikleri yansıtır, ancak modelciler bu ikinci kategorinin daha büyük olacağını kesin olarak biliyorlar.)

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir