Astronomlar, erken evrene dair şimdiye kadar yapılan en iddialı haritalardan birini ortaya çıkararak, önceki araştırmalarda gizlenmiş olan galaksiler arasındaki geniş bir “ışık denizi”ni gösterdi.
Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX) verilerini kullanarak, araştırmacılar 9 ila 11 milyar yıl önce yayılan ışığın 3 boyutlu bir haritasını oluşturdu. Bu dönem, evrenin “kozmik öğle” olarak adlandırılan, yıldız oluşumunun zirveye ulaştığı çağdı. Bilinen Lyman-alpha ışınımı, genç ve sıcak yıldızlardan gelen radyasyonla enerji alan hidrojen atomları tarafından üretilir ve bu karakteristik ultraviyole parıltısı, devasa kozmik mesafelere kadar izlenebilir.
HETDEX, Teksas’taki Hobby-Eberly Teleskobu üzerinde faaliyet gösterir ve sadece galaksileri haritalamakla kalmayıp, erken evrendeki zayıf ve gözlemlenmesi zor yapılarının da haritasını çıkarır.
Evrenin diğer haritaları, genellikle parlak ve karanlık arka plana karşı belirgin olan “ışık şehirleri” olarak adlandırılan galaksilerin kataloglanmasına odaklanır. Bu araştırmalar, büyük ölçekli yapıların izlenmesi ve incelenmesi için çok önemli olmuştur. Ancak, bu araştırmalar, parlak işaretçilerin yanı sıra, aralarında bulunan zayıf hidrojen gazı ve küçük, sönük galaksilerin de haritasını çıkaramazlar.
“Görünüşte boş olan bölgelerin arasında, tüm bir ışık denizi var,” bu çalışmanın başyazarının yaptığı açıklamada belirtildi.
Yeni harita, “Line Intensity Mapping” adı verilen bir teknik kullanılarak oluşturuldu. Astronomlar, tek tek galaksileri belirlemek yerine, devasa gökyüzü alanlarında hidrojenin karakteristik Lyman-alpha dalga boyundaki birleşik ışığı ölçtüler. Evrenin en bol elementi olan hidrojen, genç yıldızlar tarafından enerji verildiğinde bu ultraviyole ışığı yayar. Bu parıltıyı izleyerek, bilim insanları sadece parlak galaksileri değil, aynı zamanda onları çevreleyen ve birbirine bağlayan dağınık gazı da takip edebilirler.
Sonuç, keskin bir şehir haritasından ziyade, tüm aydınlanmanın “ısı haritası” gibidir; bu da kozmik ağın içindeki tüm parıldayan yapıyı yakalar. Bu, galaksilerin nasıl oluştuğu ve evrimleştiği konusunda daha iyi bir anlayış sağlamak için güçlü bir araçtır ve ayrıca ara-galaktik gazın rolünü anlamamıza yardımcı olur.
Bu harita, HETDEX tarafından toplanan 600 milyondan fazla spektrumdan oluşan devasa bir veri kümesinden oluşturuldu; bu veri seti başlangıçta evrenin genişlemesini ölçmek ve karanlık enerjiyi araştırmak için tasarlanmıştı. Araştırmacılar, bu arşivden yararlanarak ve özel programlama ile süper bilgisayarlar kullanarak büyük veri setini analiz ederek, hidrojen dağılımının geniş bir kozmik hacimde 3 boyutlu bir görüntü oluşturdu. Madde, yerçekimi etkisiyle kümelendiği için, araştırmacılar bilinen parlak galaksilerin konumlarını kullanarak daha zayıf arka plan parıltısını yorumlayabildiler ve önceki araştırmaların doğrudan tespit edemediği gizli yapıları ortaya çıkarabildiler.
Hidrojenin evrenin “kozmik öğle” dönemindeki dağılımını haritalayarak, astronomlar galaksilerin gazı nasıl topladığı, yıldızların nasıl oluştuğu ve günümüzde gördüğümüz büyük ölçekli yapıların nasıl bir araya geldiği konusunda daha net bir resim elde ederler. Bu çalışma aynı zamanda, gelecekteki araştırmaların sadece evrendeki en parlak nesnelerin değil, aynı zamanda onları birbirine bağlayan tüm parıldayan yapının da haritasını çıkarmaya giderek daha fazla odaklanacağını gösteren daha geniş bir değişimi işaret ediyor.
“Bu çalışma, galaksilerin nasıl oluştuğu ve evrimleştiği konusunda bilgi edinmek için yoğunluk haritalamasının kullanımında heyecan verici bir ilk adımdır,” bu çalışmanın ortak yazarı yaptığı açıklamada belirtti. “Pioneer Hobby-Eberly teleskopunun yeni ve tamamlayıcı araçlarla birleştirilmesi, kozmosu haritalama alanında altın çağı başlatıyor.”
Bulgular, The Astrophysical Journal’da yayımlandı.
