Kozmik Isıtma: Evrenin aydınlatmasının bir öncüsü, ICrar araştırmacılar

İlk yıldızlardan ve galaksilerden gelen ışığın kanıtlarını avlayan gökbilimciler, evrenin soğuktan ziyade “aydınlanmadan” sıcak olduğunu buldular.

Curtin ÜniversitesiUluslararası Radyo Astronomi Araştırmaları Merkezinden Led Team (ICRAR) Murchison geniş alan dizisi teleskopunu (MWA) Batı Avustralya’daki Wajarri Yamaji Ülkesi’nde Inyarrimanha Ilgari Bundara’da bulunan Csiro Murchison Radyo-AStronomi Gözlemevi.

ICrar birinci aşama baş yazarı Dr. Ridhima Nunhokee, “Araştırmamız iki aşama üzerinde gerçekleştirildi. İlk araştırma sırasında, büyük patlamadan 800 milyon yıl sonra galaksiler arasındaki gaz, galaksiler arasındaki ilk ısıtma kanıtımızı elde ettik” dedi.

Reiyonizasyon dönemi, evrenin tarihinin başlarında teori tarafından tahmin edilen ancak henüz radyo teleskopları kullanılarak tespit edilmeyen bir dönemdir. Galaksiler arasındaki gazın opaktan şeffaflığa geçtiği, ilk yıldızlardan ve galaksilerin evren boyunca seyahat etmesine izin verdiği, büyük patlamadan yaklaşık bir milyar yıl sonra, kozmik karanlık çağların sonunu gösterir.

Dr. Nunhokee, evrenin bu erken dönemini incelemek için gökbilimcilerin zayıf sinyali reiyonizasyon döneminden izole etmeleri, evrendeki diğer tüm radyo dalgalarının kaynağını gözlemlerinden tanımlaması ve kaldırmaları gerektiğini açıkladı.

Dr Nunhokee, “Bunlar yakındaki yıldızlardan ve galaksilerin emisyonları, Dünya atmosferinden müdahale, hatta teleskopun kendisi tarafından üretilen gürültü yer alıyor. Sadece bu ‘ön plan sinyallerini’ dikkatle çıkardıktan sonra kalan veriler reiyonizasyon döneminden sinyalleri ortaya çıkaracak” dedi.

Radyo gökyüzünün (arka plan) görüntüsü, Murchison Widefield dizisinden (ön plan) veriler kullanılarak üretilen ‘en temiz’ sinyaldir. Kredi: Nunhokee et al/icrar/Curtin Üniversitesi

Dr. Nunhokee, “Bu araştırmadan, ön plan kontaminasyonu ile başa çıkmak ve istemediğimiz sinyalleri çıkarmak için yöntemler geliştirdik, aynı zamanda teleskopumuzu daha iyi anlıyor ve temiz bir sinyal buluyoruz” dedi.

“Ayrıca, gökyüzünü daha önce hiç olmadığı kadar uzun süre gözlemlemek için yaklaşık on yıllık MWA verilerini birbirine entegre edebildik. Sinyali tespit etmek için her zamankinden daha yakın olmamızın bir diğer nedeni bu.”

Ekibe göre, bu yeni veri kümesinin kalitesi ve miktarı bu keşfi mümkün kılan şeydir. Soğuk bir evren, yeni verilerde görülebilecek bir sinyal üretecektir. Bu sinyalin olmaması, yeniden izlenmeye böyle bir ‘soğuk başlangıç’ yönetir ve yeniden izleme gerçekleşmeden önce evrenin ‘önceden ısıtılmış’ olması gerektiği anlamına gelir.

Süreç, gökbilimcilerin kalan verileri incelemek için gökyüzünden diğer tüm sinyalleri çıkarmalarını gerektiriyordu. Kredi: Nunhokee ve ark. 2025.

ICRA’daki Reionisation Projesi dönemine liderlik eden Profesör Cathryn Trott, araştırmanın ikinci aşamasının baş yazarıydı.

Profesör Trott, “Evren geliştikçe, galaksiler arasındaki gaz genişliyor ve soğuyor, bu yüzden çok, çok soğuk olmasını beklerdik” diyor.

“Ölçümlerimiz, en azından belirli bir miktarla ısıtıldığını gösteriyor. Çok fazla değil, ama bize çok soğuk bir reiyonizasyonun dışlandığını söylüyor. Bu gerçekten ilginç.”

“Araştırma, bu ısıtmanın muhtemelen erken kara deliklerden ve evrende yayılan yıldız kalıntılarından gelen erken X-ışın kaynaklarından gelen enerji tarafından yönlendirildiğini gösteriyor.”

Radyo dalgalarında görüldüğü gibi gökyüzünün küçük bir kısmı.

Yıldızlar ve galaksiler gibi ‘ön plan’ nesneleri olan gökyüzünün aynı bölümü kaldırıldı.

Gökyüzünün aynı bölümü, ön plan nesneleri ve Dünya atmosferinin etkileri kaldırıldı.

Gökyüzünün küçük bir kısmı radyo dalgalarında (solda) görülen, ‘yıldızlar ve yakındaki galaksiler gibi ön plan nesneleri (merkez) ve Dünya atmosferinden etkileri de kaldırıldı (sağda).

Bu verilerin işlenmesinden öğrenilen dersler, şu anda Batı Avustralya’daki Wajarri ülkesinde ve Güney Afrika’nın kuzey pelerininde yapım aşamasında olan SKA teleskopları ile yeniden düzenleme dönemini arayacaktır.

“Mevcut tüm bu teknikler eksik olanı bulmamıza yardımcı olacak,” dedi Dr Nunhokee.

“Sinyal kesinlikle oraya gömüldü. Sadece verilerimizi geliştiriyor ve daha fazla veri, daha temiz veriler elde etmek.”

Wajarri Yamaji’yi Csiro Murchison Radyo-AStronomi Gözlemevi sitesi Inyarrimanha Ilgari’nin geleneksel sahipleri ve yerel unvan sahipleri olarak kabul ediyoruz.

Yayınlar

İlk makale “MWA gözlemlerinden 21 cm güç spektrumunda sınırlar”8 Ağustos 2025’te Astrofizik Dergisi’nde yayınlandı.

İkinci aşama makalesi, “Gauss bilgilerini kullanarak MWA ile iyileştirilmiş sınırlar”, Bir gecede astrofizik dergisinde yayınlandı.

Multimedya

İndirmek

Medya teması

Charlene D’Monte

ICrar Media İletişim | Charlene.dmonte@icrar.org | +61 468 579 311 | +61 8 6488 7758

Görüşmeler

Dr Ridhima Nunhokee

Profesör Cathryn inandı

İlk yıldızlar ve galaksiler tarafından yayılan ışığın belirtilerini arayan gökbilimciler, aydınlatılmasından önce, soğuk bir durumun önceki varsayımlarıyla çelişen aydınlatılmadan önce sıcak olduğunu keşfettiler. Curtin Üniversitesi liderliğindeki ve Uluslararası Radyo Astronomi Araştırmaları Merkezi (ICRR) ile ilişkili araştırma ekibi, Batı Avustralya’da Wajarri Yamaji ülkesinde CSIRO Murchison Radyo-AStronomi Gözlemevi’nin bir parçası olan Inyarrimanha Ilgari’de bulunan Murchison Widefield Array Teleskopunu (MWA) kullandı. Çalışmanın ilk aşamasının baş yazarı Dr. Ridhima Nunhokee, “Ön araştırmalarımızda, galaksiler arası ortamın – galaksiler arasında bulunan gazın – büyük patlamadan yaklaşık 800 milyon yıl sonra ısındığını gösteren kanıtlar belirledik.” Dedi. Erken evrendeki teorik olarak tahmin edilen bir faz olan Reiyonizasyon Çağlığı, radyo teleskopları tarafından tespit edilmemiştir. Bu dönem, büyük patlamadan yaklaşık bir milyar yıl sonra meydana gelen kozmik karanlık çağların, galaksiler arası gazın opak olmaktan şeffaf olmaya geçtiği, ilk yıldızlardan ve galaksilerin evreni nüfuz etmesine izin verdiği sonucuna işaret ediyor. Bu ilkel dönemi araştırmak için, gökbilimciler, diğer kozmik kaynaklardan gelen radyo dalgası emisyonlarının bir zemininde hafif sinyalleri yeniden izolasyon döneminden izole etme zorluğuyla karşı karşıyadır. Dr. Nunhokee, “Yakındaki yıldızlardan, galaksilerden, dünyanın atmosferinden ve hatta teleskopun kendisi tarafından üretilen gürültüden sinyalleri filtrelemeliyiz. Sadece bu ‘ön plan sinyallerini’ titizlikle çıkararak reonionasyon dönemiyle ilişkili sinyalleri tespit edebiliriz.” Arka plan görüntüsü, Murchison Widefield dizi verilerinden üretilen Radio Sky’ın en temiz sinyalini sergiliyor. Dr. Nunhokee, “Araştırmamız sayesinde ön plan parazitini azaltmak, teleskopun yeteneklerini anlamamızı geliştirmek ve sonuçta daha net bir sinyal üretmek için teknikler tasarladık.” Ayrıca, ekip gözlemlerini geliştirmek için yaklaşık on yıllık MWA verilerini entegre etti. Bu kapsamlı veri kümesi, sinyali algılamaya yaklaşmalarını sağladı. Bu yeni verilerde soğuk bir evrenden görünür bir sinyalin bulunmaması, yeniden izlenmeye ‘soğuk bir başlangıç’ olası olmadığını, evrenin gerçekten reiyonasyondan önce ‘önceden ısıtıldığını’ göstermektedir. Profesör Cathryn Trott, araştırmanın ikinci aşamasının baş yazarı ve ICRA’daki Reiyonizasyon Projesi Dönemi Üzerine Baş Araştırmacı, bulguları hakkında yorum yaptı: “Evren geliştikçe, galaksiler arasındaki gaz çok soğuk bir ortam beklemeye yol açıyor, bu da ölçümlerimiz, gazın biraz daha fazla ısındığını doğrulamak için, son derece, bunun son derece soğuk olmanın, olasılıkla, olasılıkla ısındığını doğrulamaktadır – bu durumun, olasılıkla ısındığını doğrulamaktadır – bu durumun, olasılıkların, olasılıkların olası olduğunu doğrulamaktadır. sonuç.” Araştırma, bu ısıtmanın muhtemelen ilkel kara delikler ve yıldız kalıntıları da dahil olmak üzere erken X-ışını kaynakları tarafından üretilen enerjiden kaynaklandığını ve evrende yayıldığını göstermektedir. Araştırma sonuçları, şu anda Batı Avustralya ve Güney Afrika’da inşa edilen yaklaşan SKA teleskopları ile yeniden düzenleme çağrısını önemli ölçüde artıracaktır. Dr. Nunhokee, “Geliştirdiğimiz teknikler zor sinyallerin tanımlanmasını kolaylaştıracak. Kanıt orada; sadece bunu ortaya çıkarmak için veri toplama yöntemlerimizi geliştirmemiz gerekiyor.” Ekip, Wajarri Yamaji’yi Inyarrimanha Ilgari Bundara sitesinin geleneksel sahipleri ve yerli unvan sahipleri olarak kabul ediyor. Yayınlar: “MWA gözlemlerinden 21cm güç spektrumunda sınırlar” başlıklı ilk araştırma makalesi, 8 Ağustos 2025’te Astrofizik Dergisi’nde yayınlandı. Sonraki aşama makalesi, “Gauss bilgilerini kullanarak MWA ile iyileştirilmiş sınırlar” da son zamanlarda astrofizik dergisinde yayınlandı. Medya İletişim: Charlene D’Monte ICrar Medya İletişim | Charlene.dmonte@icrar.org | +61 468 579 311 | +61 8 6488 7758 Röportajlar: Dr. Ridhima Nunhokee Profesörü Cathryn Trott ### Kozmik Isıtma: Evrenin Aydınlatmasının Öncesi Kozmos, Icrar araştırmacıları, Uluslararası Radyo Astonomi Araştırmaları Araştırma Merkezi’nden (ICRAR) Araştırmacıların Araştırmacıların Kozmik Araştırma Araştırma Araştırmaları Bir Araştırma Araştırma Araştırmacıları Bir Şirketi Kavrama Araştırması Yaptılar. aydınlatma. Bu çığır açan araştırma, başlangıçtan bu yana evreni şekillendiren karmaşık süreçleri araştırır ve yıldızların ve galaksilerin oluşumuna yol açan mekanizmalara ışık tutar. #### Kozmik Isıtmayı Anlamak Kozmik ısıtmanın, galaksiler arası ortamın (IGM) ve diğer kozmik elemanların sıcaklığını milyarlarca yıl boyunca yükselten süreçleri ifade eder. Bu fenomen, büyük ölçekler üzerindeki madde ve enerjinin dağılımını etkilediği için evrendeki yapıların oluşumu için çok önemlidir. Evrenin hacminin çoğunu işgal eden IGM, başlangıçta büyük patlamayı takiben soğuk, ilkel bir gazdı. Zamanla, çeşitli astrofizik süreçler ısıtmasına katkıda bulundu. ICrar araştırmacılarına göre, kozmik ısıtma, aşağıdakiler dahil olmak üzere çeşitli mekanizmalarla gerçekleşir: 1. ** Yıldızlardan ve galaksilerden radyasyon **: Nüfus III yıldızları olarak bilinen ilk yıldızlar, çevreleyen gazı iyonize eden yoğun radyasyon yaydı ve IgM’nin ısıtılmasına katkıda bulundu. Genellikle “kozmik şafak” olarak adlandırılan bu dönem, evrenin evriminde önemli bir dönüm noktası gösterdi. 2. ** Supernova Patlamaları **: Supernova patlamalarındaki büyük yıldızların ölüm boğazları, çevreleyen gazın sıcaklığını önemli ölçüde artırabilen büyük miktarlarda enerji çıkarır. Bu işlem sadece IGM’yi ısıtmakla kalmaz, aynı zamanda ağır elementlerle de zenginleştirir ve gelecekteki yıldız oluşumunun yolunu açar. 3. ** Aktif Galaktik Çekirdekler (AGN) **: Galaksilerin merkezlerindeki süper kütleli kara deliklerden gelen güçlü jetler ve emisyonlar da IGM’nin ısıtılmasında rol oynar. AGN, ısıtma ve soğutma işlemleri arasında karmaşık bir etkileşimi teşvik ederek çevredeki ortama enerji enjekte edebilir. #### Aydınlatmada kozmik ısıtmanın rolü IGM’nin ısıtılması sadece kozmik evrimin tesadüfi bir yan ürünü değildir; Evrenin aydınlatmasının bir öncüsüdür. Evren soğudukça, gaz bölgeleri kendi yerçekimi altında çökmeye başladı, ilk yıldızları ve galaksileri oluşturdu. Bu aydınlatma, öncelikle ultraviyole ışık şeklinde, çevredeki ortam üzerinde derin etkilere sahipti ve IGM’nin termal durumunu daha da etkiledi. ICRAR’daki araştırmacılar, bu sürecin karanlık bir evrenden parlak aydınlatılmış bir evrene geçişi anlamak için çok önemli olduğunu vurgular. İlk yıldızlardan ve galaksilerden yayılan ışık sadece kozmosu aydınlatmakla kalmadı, aynı zamanda hidrojen gazının yeniden izlenmesine katkıda bulundu ve evreni etkili bir şekilde ışığın geniş mesafeleri hareket ettirmesine izin veren şeffaf bir ortama dönüştürdü. #### Kozmoloji için çıkarımlar ICrar araştırmacılarının bulguları, evrenin evrimi hakkındaki anlayışımız üzerinde önemli etkilere sahiptir. Kozmik ısıtmayı inceleyerek, bilim adamları ilk yıldızların ve galaksilerin oluşumu, karanlık maddenin dağılımı ve büyük ölçekli yapı oluşumunu yöneten süreçler hakkında bilgi edinebilirler. Ayrıca, kozmik ısıtmayı anlamak, gökbilimcilerin reiyonizasyon zamanlaması ve farklı astrofizik süreçlerin kozmik tarihin şekillendirilmesinde rolü de dahil olmak üzere erken evrenin modellerini geliştirmelerine yardımcı olur. Bu araştırma sadece evrenin geçmişi hakkındaki bilgimizi derinleştirmekle kalmaz, aynı zamanda geleceğini tahmin etme yeteneğimizi de geliştirir. #### Sonuç Kozmik ısıtma, evrenin evrimsel anlatısının önemli bir yönüdür ve kozmosun karanlıktan çıkmasına izin veren aydınlatmanın öncüsü olarak hizmet eder. ICrar araştırmacılarının çalışmaları, bu süreçlerin karmaşıklığının ve bunların kozmik tarihin büyük goblenindeki önemini vurgulamaktadır. Evrenin kökenlerini keşfetmeye devam ederken, bunlar gibi çalışmalar bugün gözlemlediğimiz canlı ve dinamik kozmosa yol açan yolları aydınlatıyor. Isıtma, soğutma ve yapıların oluşumu arasındaki etkileşim, evrenin gizemlerini çözmek için devam eden yolculukta merkezi bir tema olmaya devam ediyor.