İlk yıldızlardan ve galaksilerden gelen ışık kanıtı avlayan gökbilimciler, evrenin soğuktan ziyade “aydınlanmadan” sıcak olduğunu buldular.
Uluslararası Radyo Astronomi Araştırmaları Merkezi’nden (ICRR) Curtin Üniversitesi liderliğindeki bir ekip, Batı Avustralya’daki Csiro Murchison Radyo-ASTRONOMİ’de bulunan Murchison Widefield Dizisi Teleskopu (MWA) kullanılarak zor “Reiyonizasyon Çağını” arıyordu.
ICrar İlk aşama baş yazarı Dr. Ridhima Nunhokee, “Araştırmamız iki aşamadan fazla gerçekleştirildi. İlk araştırma sırasında, Big Bang’den yaklaşık 800 milyon yıl sonra galaksiler arasında ilk gaz ısıtma kanıtımızı elde ettik.” Dedi.
Reiyonizasyon dönemi, evrenin tarihinin başlarında teori tarafından tahmin edilen ancak henüz radyo teleskopları kullanılarak tespit edilmeyen bir dönemdir. Galaksiler arasındaki gazın opaktan şeffaflığa geçtiği, ilk yıldızlardan ve galaksilerin evren boyunca seyahat etmesine izin verdiği, büyük patlamadan yaklaşık bir milyar yıl sonra, kozmik karanlık çağların sonunu gösterir.
Dr. Nunhokee, evrenin bu erken dönemini incelemek için gökbilimcilerin zayıf sinyali reiyonizasyon döneminden izole etmeleri, evrendeki diğer tüm radyo dalgaları kaynağını gözlemlerinden tanımlaması ve kaldırmaları gerektiğini açıkladı.
Dr. Nunhokee, “Bunlar yakındaki yıldızlardan ve gökadalardan kaynaklanan emisyonlar, Dünya atmosferinden müdahale ve hatta teleskopun kendisi tarafından üretilen gürültü içerir. Sadece bu ‘ön plan sinyallerini’ dikkatle çıkardıktan sonra kalan veriler reiyonizasyon döneminden sinyalleri ortaya çıkaracak.” Dedi.
“Bu araştırmadan, ön plana kontaminasyonla başa çıkmak ve istemediğimiz sinyalleri çıkarmak için yöntemler geliştirdik, aynı zamanda teleskopumuzu daha iyi anlıyor ve temiz bir sinyal bulduk.
Diyerek şöyle devam etti: “Ayrıca, gökyüzünü daha önce hiç olmadığı kadar uzun süre gözlemlemek için yaklaşık on yıllık MWA verilerini birbirine entegre edebildik. Sinyali tespit etmek için her zamankinden daha yakın olmamızın bir diğer nedeni bu.”
Ekibe göre, bu yeni veri kümesinin kalitesi ve miktarı bu keşfi mümkün kılan şeydir. Soğuk bir evren, MWA’nın kapsamlı yetenekleri nedeniyle görülebilecek bir sinyal üretirdi. Bu sinyalin olmaması, reiyonizasyona böyle bir ‘soğuk bir başlangıç’ yönetir ve evrenin reoniyonizasyon gerçekleşmeden önce “önceden ısıtılması” gerektiği anlamına gelir.
Icrar’daki Reionization Project Projesi’ne liderlik eden Profesör Cathryn Trott, araştırmanın ikinci aşamasının baş yazarıydı.
Profesör Trott, “Evren geliştikçe, galaksiler arasındaki gaz genişliyor ve soğuyor, bu yüzden çok, çok soğuk olmasını beklerdik” diyor.
“Ölçümlerimiz, en azından belirli bir miktarla ısıtıldığını gösteriyor. Çok fazla değil, ama bize çok soğuk reiyonizasyonun dışlandığını söylüyor. Bu gerçekten ilginç.
Diyerek şöyle devam etti: “Araştırma, bu ısıtmanın muhtemelen erken kara deliklerden ve evrende yayılan yıldız kalıntılarından gelen erken X-ışın kaynaklarından gelen enerji tarafından yönlendirildiğini gösteriyor.”
Bu verilerin işlenmesinden öğrenilen dersler, şu anda Batı Avustralya’daki Wajarri ülkesinde ve Güney Afrika’nın kuzey pelerininde yapım aşamasında olan SKA teleskopları ile reoniyonizasyon çağrısını arayacaktır.
Nunhokee, “Mevcut tüm teknikler eksik olanı bulmamıza yardımcı olacak” dedi.
“Sinyal kesinlikle oraya gömüldü. Sadece verilerimizi geliştiriyor ve ona ulaşmak için daha fazla veri, daha temiz veri almak.”
İlk makale, “MWA gözlemlerinden 21 cm güç spektrumunda sınırlar” ve ikinci aşama makalesi, “Gauss bilgilerini kullanarak MWA ile iyileştirilmiş sınırlar” yayınlandı. Astrofizik Dergisi.
