Yeni bir araştırma, cihanda oluşan birinci yıldızların içeriğine dair bilgilere ulaşmak ve kozmos anlayışımızda yeni bir kademeye geçmek için orijinal bir yol sunuyor.
Erken cihanda sürüklenen gaz bulutları, birinci sefer gökbilimcilere, birinci yıldızlardan geriye kalan hususlara göz atma imkanı tanıdı. Tespit edilen kalıntılar, yıldızların kendileri değil; çünkü uzun vakit evvel araçlarımızın algılayamayacağı kadar uzaktaki bir süpernovanın ihtişamlı aleviyle patlamadan evvel çok sıcak ve süratli formda yanarak yok oldular. Bununla birlikte, bu patlamalardan geriye kalan hususlar, çekirdeklerinde gerçekleşen atom füzyonunun eserlerini ortaya koyuyor.
Araştırmalarını Paris Gözlemevi’nde sürdüren gökbilimci Andrea Saccardi, “Tarihte birinci kez, uzak aralardaki gaz bulutlarında, Evren’de oluşan birinci yıldızların yaşadığı patlamalarından arda kalan kimyasal izleri saptayabildik” diyor.
EVRENİN KARANLIK ÇAĞINDA OLUŞTULAR
Günümüzde kabul gören kozmolojik anlayışa nazaran, cihanın geçmişinde her şeyin karanlık olduğu bir devir yaşandı. Yaklaşık 13,8 milyar yıl evvel cihan şimdikinden çok daha küçüktü ve ışığın kainatta dolaşmasını engelleyen çok sıcak, bulanık bir iyonize gaz birikintisiyle doluydu. Fotonlar özgür haldeki elektronları etrafa saçmaktaydı.
Evren gereğince soğuduktan sonra, protonlar ve elektronlar tekrar bir ortaya gelerek nötr haldeki helyum ve hidrojene dönüştü. Birinci yıldızlar ve galaksilerin doğumunun akabinde, ultraviyole radyasyonu nötr hidrojeni yine iyonize ederek ışığın tüm elektromanyetik spektrumda serbestçe akabilmesini sağladı.
Bu birinci yıldızların günümüzden 13,7 ilâ 13,5 milyar yıl evvel oluştuğunu düşünsek de aslında onları hiç görmedik. Onlara ‘3. Kuşak yıldızlar’ diyoruz ve büyük ihtimalle şu anda etrafımızda gördüğümüz yıldızlardan epey farklıydılar. Çok büyük olabilirlerdi; bu durum hızlı biçimde yandıkları, barındırdıkları unsurları uzaya püskürten süpernova patlamalarıyla yok oldukları ve yeni kuşak yıldızların oluşumunda yer aldıkları manasına gelir.
Bununla birlikte, ağır elementlerin ortaya çıkması için yıldızlara gereksinim var. 3. kuşak yıldızlar çoklukla hidrojen ve helyumdan oluşuyordu zira oluştukları periyotta kozmosta mevcut olan yegâne hususlar bunlardı (ek olarak, en hafif üçüncü element olan en az lityum kalıntıları mevcuttu).
Diğer yandan, çekirdeklerinde işleyen nükleer fabrikalar, karbon, oksijen ve magnezyum üzere daha ağır elementleri yaratacak biçimde bu elementlerin atomlarını birbiriyle kaynaştırdı; akabinde, yıldızlar patladığında bu elementler uzaya saçıldı.
YENİ BİR FORMÜL GELİŞTİRİLDİ
Saccardi ve meslektaşları, ilkel yıldızların içeriğini aramak için ‘kuasarlar’ diye bilinen çok parlak ve uzak galaksilerin ışığını incelemek gayesiyle Avrupa Güney Gözlemevi’ne ilişkin ‘Çok Büyük Teleskop’ üzerinde bulunan ‘X-shooter’ aracını kullandı.
Kuasarların ışığı uzayda ilerlerken kimi vakit unsur kümelerinin ortasından geçer. Bu bulutlar ışığı kısmen değiştirebilir ve dalga uzunlukları bulutlardaki elementler tarafından emilip tekrar yayıldıkça spektrumun birtakım kısımlarını daha parlak ya da loş bir hale getirebilir.
Bilim insanları bu izleri bir spektrum üzerinde dikkatli biçimde inceleyebilir ve bunları belli ögelere bağlayabilirler. Araştırmacılar, bunun üzere 54 husus bulutu üzerinde gerçekleştirilen müşahedeleri bir ortaya getirdiler ve demir üzere düşük düzeydeki daha ağır elementlerle bir arada 3. jenerasyon yıldızlarca uzaya saçılması beklenen olan elementlerin izlerini aradılar.
BULUTSULARDA KALINTILAR KEŞFEDİLDİ
Aradıkları imzayı, Büyük Patlama’dan sonraki birinci 1 ilâ 2 milyar yıl ortasında oluşan üç bulutta buldular. Bu üç bulut, çok az ağır element barındıran yakınlardaki antik yıldızlarla kusursuz biçimde eşleşen magnezyum ve silikon-demir oranlarıyla, yüksek ölçüde karbon ve oksijen içeriyordu.
Dahası, magnezyum ve silikonun bol oluşu, ilkel yıldızlardan beklenen düşük güçlü süpernovalarla da tutarlıydı. Ulaşılan sonuçlar, şimdi doğal ortamında 3. Kuşak yıldızları görmemiş olsak da, onlardan geriye kalanları bulmanın mümkün olduğunu ortaya koyuyor. Ve yıldızlar vakit içinde etrafımızı saran unsurların temel ölçüsünü değiştirirken, gereğince güçlü araçlarla Evren’deki hususun nasıl evrim geçirdiğine dair daha fazla bilgiye ulaşmak için bu izleri araştırabiliriz.
Salvadori, “Gerçekleştirdiğimiz keşif, birinci yıldızların tabiatını dolaylı biçimde inceleyerek galaksimizde bulunan yıldızlara dair çalışmaları tamamlamak için bizlere yeni yollar açıyor” diyor.