Evrenin En Net Bebek Fotoğrafları: En Eski Işık Yayına Çıktı
Evrenin bebeklik halini hayal etmek zor. Artık orta yaşlı sayılan evren, 93 milyar ışık yılı boyunca uzanıyor; iki trilyon galaksi ve 200 milyar trilyondan fazla yıldız barındırıyor. Ancak başlangıçta işler daha basitti. Evren, bebeklik dönemindeyken aslında sıcak ve yoğun bir parçacık çorbasıydı; milyarlarca yıl genişleyip soğudu. Şili’nin kuzeyindeki bir teleskop, evrenin erken dönemine bakarak Büyük Patlama’nın ardından kalan parıltıyı yakaladı.
Atacama Kozmoloji Teleskobu (ACT), evrenin ilk ışığının şimdiye kadarki en net görüntülerini yayınladı ve bu kozmik bebeklik döneminde en erken galaksi ve yıldızların oluşumuna zemin hazırlayan malzemeyi görüntüledi. Amerikan Fizik Derneği’nin yaklaşan toplantısında sunulacak olan bu yeni görüntüler, evrenin sadece 380.000 yaşında olduğu zamana ait. Kozmos artık 13.8 milyar yıl yaşında, bu da ışığın teleskopa ulaşması için 13 milyar yıldan fazla yol katetmesi gerektiği anlamına geliyor.
“O zamanlara bakarak, evrenimizin gelişip bugün bulunduğumuz zengin ve karmaşık hale nasıl geldiğini bize anlatan parçaları birleştirebiliriz,” diyor Princeton Üniversitesi’nde fizik ve astrofizik bilimleri profesörü ve ACT analizi lideri Jo Dunkley, bir açıklamada.
Bu, kozmik zaman çizelgesinde gözlemlediğimiz en erken dönem. Bu, ışığın serbest elektronlardan sıkça saçıldığı için evrenin opak olduğu döneme denk gelir. Büyük Patlama’dan 380.000 yıl sonra parçacıklar birleşmeye başlayana kadar ışığın serbestçe hareket etmesi mümkün olmadı ve kozmik karanlık çağ sona erdi.
Evreni dolduran ilk ışığın soğumuş kalıntısı, hala uzak evrende tespit edilebilen Büyük Patlama’dan kalan radyasyon olan kozmik mikrodalga arka planıdır. Bu kadim ışık, evrenin geçmişine ve geleceğine dair ipuçları taşıyor ve astronomların kozmosa dair doğum ve evrim süreçlerini anlamak için Büyük Patlama’ya mümkün olan en yakın gözlemi yapmasına olanak tanıyor.
Şili’deki bir dağ zirvesinden 15 yıl boyunca kozmik gökyüzünü izleyen ACT, evrenin ilk ışığının yoğunluğunu ve polarizasyonunu aşırı hassasiyetle ölçebildi. Bu, bilim insanlarının bebek evreni kaplayan malzemenin sıcaklığını, yoğunluğunu ve hızını tahmin etmelerini sağladı ve galaksiler ve yıldızlar oluşmaya başlamadan önce ne kadar madde olduğunu ölçmelerine olanak tanıdı.
Malzemenin polarizasyonu, kozmik bebeklik sırasında hidrojen ve helyumun ayrıntılı hareketlerini ortaya koyuyor. “İlk yıldızlar ve galaksiler için atılan ilk adımları görüyoruz,” diyor ACT’nin direktörü ve Princeton Üniversitesi’nde fizik profesörü Suzanne Staggs bir açıklamada. “Sadece ışık ve karanlığı değil, ışığın yüksek çözünürlüklü polarizasyonunu görüyoruz… Ay’ın varlığını gelgitlerle anlamak gibi, ışık polarizasyonu ile izlenen hareket, farklı uzay bölgelerinde yerçekimi çekiminin ne kadar güçlü olduğunu bize söylüyor.”
Görüntüler, bilim insanlarına evrenin köken hikayesi hakkında ipuçları toplamada yardımcı oluyor. ACT’nin ölçümlerine bakarak, araştırma ekibi evrenin 13.8 milyar yaşında olduğunu, yalnızca %0.1 belirsizlikle doğruladı. “Daha genç bir evren, mevcut boyutuna ulaşmak için daha hızlı genişlemeliydi ve ölçtüğümüz görüntüler bize daha yakından geliyor gibi görünürdü,” diyor Mark Devlin, Pennsylvania Üniversitesi’nde astronomi profesörü ve ACT’nin başkan yardımcısı, bir açıklamada.
Ekibin ayrıca evrenin her yöne yaklaşık 50 milyar ışık yılı uzandığını ve 1.900 zepta-güneş kadar kütle içerdiğini, neredeyse iki trilyon trilyon Güneş’e eşdeğer olduğunu daha kesin bir şekilde ölçmesi mümkün oldu.
Yeni teoriler geliştirmek yerine, ölçümler çevremizdeki kozmosa ilişkin sıradan durumların teyit edildiğini gösteriyor. “Kozmolojimiz için standart modelimiz, şimdiye kadar karşılaştığı en sıkı testlere tabi tutuldu ve sonuçlar şaşırtıcı derecede tatmin edici,” diyor Princeton Üniversitesi’nde astronomi profesörü David Spergel, bir açıklamada. “Yeni fizik için birçok farklı şekilde test ettik ve herhangi bir yenilik belirtisi bulamadık.”
