Astronomlar, Güney Afrika’daki MeerKAT radyo teleskopunu kullanarak, evrenin şu anki 13.8 milyar yıllık yaşından çok daha genç bir dönemden, milyarlarca ışık yılı uzaklıktaki hidrojen gazını tespit etti.
Bu araştırma, astronomlara evrenin haritasını çıkarma konusunda yeni bir yöntem sunabilir. Bu teknik, evrenin en hafif ve bol elementi olan hidrojeni, kozmosun farklı bölgelerinde nerede bulunduğunu belirlemeye dayanır. Bu olaya “nötr hidrojen yoğunluk haritalaması” adı verilir.
Nötr hidrojen, astronomlar tarafından “21 santimetre hattı” olarak adlandırılan zayıf bir radyo sinyali yayar. Evrenin genişlemesi altında, bu radyo sinyalinin dalga boyu uzar veya “kızıl kayma” yaşar. Kızıl kaymanın ölçülmesi, astronomların belirli bir sinyalin ne kadar yol kat ettiğini ve hidrojenin hangi dönemde var olduğunu belirlemelerine olanak tanır.
Nötr hidrojen yoğunluk haritalaması, daha önce gözlemlenemeyen galaksilerden radyo emisyonlarını izleyerek, evrendeki en büyük yapıların 3 boyutlu bir resmini oluşturmaya olanak sağlar. Ancak, şimdiye kadar bu teknik, radyo dalga tespitini, görünür ışıkla çalışan ve gözümüzün algıladığı elektromanyetik radyasyon kullanan galaksi araştırmalarıyla birleştirmek zorundaydı. Bu yeni araştırma, bu eğilimi kırarak, yalnızca MeerKAT tarafından tespit edilen radyo dalgalarını kullanarak bir hidrojen yoğunluk haritası oluşturmuştur. Ekip lideri Sourabh Paul yaptığı açıklamada, “Bu çok heyecan verici bir dönüm noktasıdır” dedi. “Nötr hidrojen yoğunluk haritalaması, evreni verimli bir şekilde haritalama konusunda umut vadeden bir yöntem olarak uzun zamandır görülüyor, ancak sinyal son derece zayıf ve insan yapımı radyo frekanslı parazitlerden ve cihaz hatalarından izole edilmesi zor. MeerKAT ile doğrudan tespit edilmesi, bu tekniğin kozmoloji için pratik bir araç haline geldiğini göstermektedir.”
Ekip, 96 saatlik MeerKAT verisini analiz ederek, 4 ila 5 milyar yıl öncesine ait hidrojen sinyalleri tespit etti. Bu hidrojen, Samanyolu galaksisi ile komşu olan Andromeda galaksisi arasındaki mesafeye benzer, milyonlarca ışık yılı uzaklıktadır. Bu başarı, hidrojen haritalamasının kullanılabilirliği açısından önemli bir adımdır. Ekip üyesi Zhaoting Chen, “Nötr hidrojen, galaksilerin nasıl oluştuğunu ve geliştiğini anlamak için kilit öneme sahiptir” dedi. “Yoğunluk haritalaması ile her bireysel galaksiyi tespit etmek yerine, büyük kozmik hacimlerdeki hidrojenden gelen kolektif sinyali ölçebiliriz. Bu, hem galaksi evrimini hem de evrendeki altta yatan madde dağılımını incelememize olanak tanıyan yeni bir yol sunar.”
Gelecekteki kozmolojik araştırmalar, hidrojen haritalamasındaki gelişmelerden büyük fayda sağlayabilir. Bu, şu anda Batı Avustralya’daki Murchison bölgesinde ve Güney Afrika’daki Karoo bölgesinde inşa edilen devasa bir teleskop olan Square Kilometre Array Observatory (SKAO) için önemli bir faktör olacaktır.
Ekip, şimdi daha geniş alanları kapsayan ve daha uzun süreler boyunca alınan MeerKAT verilerini toplamaya odaklanacak. Bu, astronomlara evrenin en büyük yapılarının milyarlarca yıl içinde nasıl oluştuğunu anlamaya yardımcı olabilecek, daha ayrıntılı hidrojen haritaları sağlayabilir.
Ekip üyesi Mario G. Santos, “Bu, son derece zorlu bir veri analizi süreciydi ve bu kadar zayıf bir ölçümde ortaya çıkabilecek birçok kontaminasyon kaynağının detaylı bir şekilde anlaşılmasını gerektiriyordu” dedi. “2018’de, MeerKAT henüz bilimsel faaliyetlerine yeni başlamıştı, bu verilerin bu yöntemle incelenmesi özellikle dikkat çekicidir. Şu anda incelenecek zengin bir veri yığını bulunmaktadır.”
Ekibin araştırması, Temmuz sayısında yayınlanan dergide yer aldı.
GÖZLEM DEĞERLENDİRMELERİ (1)