10,6 milyar yıllık radyo sinyalinin kaynağı bulundu: JWST ve MeerKAT iş birliği.
Güney Afrika'daki MeerKAT teleskobuyla yakalanan FRB 20240304B adlı hızlı radyo patlamasının, evren 10,6 milyar yaşındayken küçük bir gökadada ortaya çıktığı James Webb Uzay Teleskobu gözlemleriyle kesinleşti. Bu, şimdiye kadar ev sahibi gökadası saptanabilen en uzak hızlı radyo patlaması oldu.
Güney Afrika'daki MeerKAT radyo teleskobu, evren 10,6 milyar yaşındayken uzak bir gökadadan yayılan ve yalnızca birkaç milisaniye süren, son derece parlak bir radyo patlaması yakaladı.
James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile yapılan takip gözlemleri, sinyalin evren henüz şimdiki yaşının beşte biri kadarken, genç yıldızlarla dolu küçük bir gökadada oluştuğunu doğruladı.
Bulgular Science dergisinde yayımlandı.
Sinyal nasıl yakalandı
Araştırma ekibi, patlamayı MeerKAT teleskobuna bağlı MeerTRAP sistemiyle tespit etti. Bu cihaz, uzaydan gelen hızlı değişen geçici radyo sinyallerini gerçek zamanlı olarak yakalayacak şekilde geliştirildi.
[[BLOK n]] hızlı radyo patlamaları, yaklaşık 20 yıl önce keşfedildi; FRB 20240304B, bu fenomenin hâlâ aydınlatılamamış gizemlerinden biri olmaya devam ediyor.
Sinyalin farklı frekansları Dünya'ya biraz farklı zamanlarda ulaştı. Buna "dağılım" (dispersion) deniyor ve sinyalin Dünya'ya gelene dek uzaydaki elektrik yüklü maddenin içinden geçmesiyle ortaya çıkıyor.
Dağılımın büyüklüğünü ölçmek, sinyalin ne kadar yol kat ettiğini ve ne kadar uzaktan geldiğini hesaplamayı mümkün kılıyor.
FRB 20240304B'nin yüksek dağılım göstermesi, büyük bir uzaklıktan geldiğini işaret ediyordu. Ekip, sinyalin gökyüzündeki konumunu da tam olarak belirleyebildi.
Ancak gökyüzündeki konumu Keck gibi büyük yer teleskoplarıyla incelendiğinde ev sahibi gökada tespit edilemedi; çok soluktu. Bu noktada devreye JWST girdi ve kızılötesi kamerasıyla patlamanın konumuna çok yakın, küçük bir gökada ortaya çıkardı.
Gökada: Beklenmedik ölçüde küçük
Ev sahibi gökadada beklenmedik özellikler gözlemlendi. Kütlesi, Samanyolu'nun yalnızca küçük bir kesrini oluşturuyor ve yaklaşık olarak Güneş'in 10 milyon katına karşılık geliyor. Ayrıca gökada genç olup aktif biçimde yıldız üretiyor; metal içeriği ise hayli düşük seviyede seyrediyor.
Diğer birçok hızlı radyo patlamasının bulunduğu daha büyük gökadalardan ayrışan bu özellik, araştırmacılar açısından önemli bir ipucu.
Araştırma ekibi, gökadadan gelen ışığı farklı dalga boylarına ayırarak spektrumunu inceledi. Bu analiz, gökadanın evrenin genişlemesiyle ne hızda uzaklaştığını ve dolayısıyla kaç yaşında olduğunu hesaplamaya imkân verdi.
Hesaplamalar, gökyüzündeki bu cismin 10,6 milyar yıl önceki bir galaksiye ait olduğunu gösterdi. Gökadanın kimyasal parmak izinde hidrojen ve oksijenin belirgin izleri görüldü.
Bu bulgu, bazı hızlı radyo patlamalarının magnetarlar (yani genç, güçlü manyetik alanlı nötron yıldızları) tarafından üretildiğine dair ileri sürülen teoriyi destekler. Ancak araştırmacılar, tüm patlamaların aynı kökenden kaynaklanması gerektiğinin altını çizmiyor; çeşitliliğin olabileceğini vurguluyor.
Bu tür gözlemler, kozmik zaman boyunca hızlı radyo patlamalarının ev sahibi gökadalarını ve ortamlarını inceleyerek hangi tür gökadaların ve yıldız ortamlarının bu patlamaları ürettiğini anlamaya başlamayı mümkün kılıyor.
"Hızlı radyo patlamaları farklı şekil ve boyutlarda gelir, hepsinin aynı türde bir kökeni olduğunu düşünmüyoruz." - Araştırma ekibi
Kozmik el feneri işlevi
Sinyalin bu uzaktan bize ulaşarak birçok yapısal detayı barındırması, keşfin en önemli boyutunu oluşturuyor. Radyo patlaması Dünya'ya ulaşana dek manyetik alanlara, uzay ortamındaki süreçlere ve türbülansa maruz kalarak bu değişimlerin izlerini üstüne taşıdı.
Bu, başka yollardan erişilmesi zor olan evren hakkında bir bilgi hazinesi sunuyor.
Bu bilgiler arasında elektronların kozmik ağ boyunca nasıl dağıldığı ve evreni saran manyetik alanlara dair veriler de yer alıyor.
Sinyal, yol boyunca rastladığı manyetik alanlardan geçerken iletim yönünün kendisi değil, radyo dalgalarının polarizasyon açısı (ışığın titreşim yönü) değişiyor. Araştırmacılar bu Faraday dönüşümü olarak bilinen açısal shifts'i ölçerek milyarlarca ışık yılı boyunca uzanan manyetik alanların karmaşıklığı hakkında bilgi ediniyor. Bu da evrenin yüzde 80'lik kozmik tarihinin nasıl yapılandığını anlamak için yeni bir veri noktası sağlıyor.
FRB 20240304B'nin tespit edilmesi, bilim insanlarına evrenin 10,6 milyar yıl önceki durumuna dair kritik veriler sağlıyor. Bu keşif, elektrik yüklü maddenin kozmik zaman boyu evrene nasıl dağıldığını ve galaksinin manyetik alan yapısını incelemek için yeni bir analiz ölçeği sunuyor.
Neden önemli
Keşif, hızlı radyo patlamalarının Büyük Patlama'dan yaklaşık 3.2 milyar yıl sonrasına, evrenin en aktif yıldız ve gökada oluşturduğu döneme kadar üretildiğini ilk kez gösterdi. Bu da elektrik yüklü maddeyi kozmik tarihin yaklaşık yüzde 80'i boyunca inceleme imkânı veriyor.
Bu kadar uzak mesafelerde hızlı radyo patlamaları bulmak zor; çünkü giderek çok daha az parlak patlamaları tespit etmek ve kendileri de çok soluk olan gökadaları belirlemek gerekiyor. Bir sonraki adım, çok daha fazlasını bulmak.
Daha büyük uzak patlama örnekleriyle bu kısa parlamalar kozmik işaret levhaları olarak kullanılabilecek; maddenin evrene nasıl yayıldığını, gökadaların nasıl büyüdüğünü ve aralarındaki uzayın zamanla nasıl değiştiğini ortaya çıkaracak.
Bu haber işinize yaradı mı?
