Bilim adamları, evren tarihinin çoğu için yayılan tüm yıldız ışıklarını ölçmenin bir yolunu buldular.
İşte size akıllara durgunluk veren bir rakam: 4,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,0000,000,000.
Tüm bu rakamların ne anlama geldiğini merak ediyorsanız, bu , gözlemlenebilir evrendeki tüm yıldızların yaydığı fotonların sayısıdır – daha kompakt bir şekilde 4 x 10 84 olarak ifade edilir – 13,7 milyar yıllık evrenin zamanına kadar gider. Clemson Üniversitesi Fen Fakültesi’nden bir astrofizikçi olan Marco Ajello başkanlığındaki bir araştırma ekibine göre, sadece bir milyar yıl önceydi .
Bu, NASA’nın 10 yaşındaki Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu’ndan elde edilen verilerin analizine dayanıyor ve bu da araştırmacıların evrenin ömrünün büyük bir bölümünde yıldız oluşum tarihini derlemesine olanak tanıyor.
Bilim adamları , Ajello’nun baş yazarı olduğu Science dergisinde 30 Kasım 2018’de yayınlanan bir makalede bulgularını detaylandırdılar .
İşte araştırmayla ilgili bir NASA videosu :
Evrenin tarihinin çoğu için yıldız ışığını ölçmek, hatırı sayılır bir ustalık gerektiriyordu. Ajello’nun e-posta yoluyla hazırladığı açıklamalarda açıkladığı gibi, yıldızların yaydığı toplam ışık miktarı iki türden oluşuyor. “Biri, toz tarafından emilmeye devam eden yıldız ışığıdır” diye yazıyor. “Ölçtüğümüz şey bu. Gerisi toz tarafından emilen ve kızılötesinde yeniden yayılan yıldız ışığı. Buna duyarlı değiliz. Evrenin tarihi boyunca yıldızların yaydığı enerjinin yarısının yeniden işlendiği ortaya çıktı. yıldızlar tarafından daha uzun (kızılötesi) dalga boylarında.”
Gökyüzü, uzak yıldızların uzun zaman önce yaydığı fotonlarla doludur – buna ekstragalaktik arka plan ışığı veya EBL denir . Yine de, kendi galaksimizdeki ay ve yıldızlar dışında, gökyüzü gözümüze karanlık görünür. Ajello’ya göre bunun nedeni, uçsuz bucaksız evrenin geri kalanından Dünya’ya ulaşan yıldız ışığının çoğunun aşırı derecede zayıf olmasıdır – yaklaşık 2,5 milyon mil öteden rekabet halindeki karanlıkta görüntülenen 60 watt’lık bir ampulün eşdeğeri.
Bu Science News makalesinin açıkladığı gibi, bu sorunu aşmak için Ajello ve ekibi, Fermi teleskobundan 10 yıllık verileri inceledi ve EBL’nin uzak blazarlar tarafından yayılan gama ışınlarıyla – güçlü radyasyon akışları gönderebilen kara deliklerle – etkileşimine baktı. evrenin içine. Araştırmacılar, bu blazarlardan gelen gama ışınlarının, EBL’nin fotonlarıyla çarpışmalar tarafından ne ölçüde emildiğini veya değiştirildiğini hesapladı.
Ajello, “Blazarlar elektromanyetik spektrum boyunca ışık yayarlar, ancak enerjilerinin çoğunu gama ışını bandında serbest bırakırlar” diye açıklıyor. “Fermi’deki Geniş Alan Teleskobu (LAT), blazarlardan gelen gama ışınlarını 100 MeV’den (görünür ışığın enerjisinin 1 milyon katı) 1 TeV’ye (görünür ışığın enerjisinin 1 trilyon katı) ölçebilmektedir. Blazarlardan yayılan gama ışınlarını soğuran (iki fotonun bir elektron-pozitron çifti ürettiği) üretim süreci sadece ~10 GeV (görünür ışığın enerjisinin milyar katı enerjisi) enerjilerde başlar. soğurulur, blazar çıkışı, ancak bu ‘eşik’in üzerinde blazarlardan gelen daha fazla foton, (enerjiyi yeterince arttırırsanız) artık blazar’ı görmeyeceğiniz noktaya kadar emilir.”
Ajello, “Enerjinin bir fonksiyonu olarak yüzde sıfır absorpsiyondan yüzde 100 absorpsiyona geçişi arıyoruz,” diye devam ediyor Ajello. “Geçişin başladığı enerji ve yüzde sıfırdan yüzde 100’e ne kadar hızlı gittiği, EBL fotonlarının enerjisini ve bunların kaç tanesinin dışarıda olduğunu ölçer. Ne kadar çok varsa, yüzde sıfır 100 (soğurma) geçişi o kadar hızlı olur. “
Ajello, EBL’yi izlemeyi astrofizikçilerin “gökkuşağını takip etmek ve bir pot altın keşfetmek” eşdeğeri olarak tanımlar. EBL gökkuşağıdır ve onun bilgisi sonunda birçok yararlı bilgiyi açığa çıkarabilir.
Ajello, yıldızların yaydığı toplam ışık miktarının iki türden oluştuğunu açıklıyor. “Biri, toz tarafından soğurulmaya devam eden yıldız ışığı (biz bunu ölçtük. Gerisi toz tarafından emilen ve kızılötesinde yeniden yayılan yıldız ışığıdır (buna duyarlı değiliz). Yayılan enerjinin yarısı ortaya çıkıyor). Evrenin tarihi boyunca yıldızlar tarafından daha uzun (kızılötesi) dalga boylarındaki yıldızlar tarafından yeniden işlenir.”
Araştırmacıların tekniği , çalışmayla ilgili bir Washington Post makalesine göre, Big Bang’den yaklaşık 3 milyar yıl sonra zirveye ulaştığını ve o zamandan beri dramatik bir şekilde yavaşladığını keşfettikleri evrendeki yıldız oluşum tarihini görmelerini sağladı .
Sayı, evrenin varlığının ilk milyar yılında yayılan yıldız ışığı miktarını içermiyor. Ajello, “Bu, henüz tam olarak inceleyemeyeceğimiz bir dönem,” diye açıklıyor. Kendisi ve diğer bilim adamlarının, NASA’nın ilk yıldızları tespit etmek için yeterince hassas olacağını söylediği James Webb Uzay Teleskobu’nun 2021’de fırlatılmasını dört gözle beklemelerinin bir nedeni bu .
Şimdi Bu İlginç
Bu Clemson haber bültenine göre, yeni yıldızların yaratılması yavaşlamış olsa da, asla tamamen durmadı . Örneğin Samanyolu, her yıl yaklaşık yedi yeni yıldız yaratır.
Kaç yıldız var?
Avrupa Uzay Ajansı’ndaki gökbilimciler, sadece Samanyolu’nda yaklaşık 100 bin milyon yıldız olduğunu tahmin ediyor. Ancak bunun ötesinde milyonlarca galaksi daha var, bu yüzden kaç tane yıldız olduğunu tahmin etmek neredeyse imkansız.
Yıldız ışığı nasıl ölçülür?
Clemson Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, 739 blazardan gelen gama ışını sinyallerine ilişkin dokuz yıllık verileri analiz etmek için Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu’nu kullandılar. Blazarlar, evrene güçlü radyasyon akışları gönderen süper kütleli kara deliklere sahip galaksilerdir. Araştırmacılar, bu blazarlardan gelen gama ışınlarının, galaksi dışı arka plan ışığının fotonlarıyla çarpışmalar tarafından ne ölçüde emildiğini veya değiştirildiğini hesapladı.
