Ön Lit Evren: ICrar Araştırmacılar Kozmik Isınma aşamasını keşfeder

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

Gökbilimciler, ilk yıldızlar ve galaksiler tarafından yayılan ışıkla ilgili ipuçları arayışında, evrenin “aydınlatmasından” önce sıcak olduğunu keşfettiler. Curtin Üniversitesi liderliğindeki bir ekip, Uluslararası Radyo Astronomi Araştırmaları Merkezi (ICRR) ile işbirliği içinde, Batı Avustralya’daki Wajarri Yamaji ülkesinde yer alan Murchison Widefield Array Teleskopunu (MWA), batı Avustralya’daki Wajarri Yamaji ülkesinde, ‘reiyonasyon epokunu araştırmak için kullandı. “Araştırmamız iki aşamada ortaya çıktı. İlk aşamada, galakslar arası ortamın – galaksiler arasındaki gazın – büyük patlamadan yaklaşık 800 milyon yıl sonra ısıtıldığını gösteren ilk kanıtları topladık” diye açıkladı. Reiyonizasyon dönemi, evrenin erken tarihinde radyo teleskopları tarafından tespit edilmeyen teorileşmiş bir dönemdir. Galaksiler arasındaki gazın opak olmaktan şeffaf olmaktan geçtiği, böylece ilk yıldızlardan ve galaksilerden gelen ışığın evreni nüfuz etmesine izin verdiği zaman, büyük karanlık çağların sonucunu işaret ediyor. Bu biçimlendirici dönemi araştırmak için Dr. Nunhokee, gökbilimcilerin soluk sinyalleri reiyonasyon döneminden izole etmesi, gözlemlerine müdahale edebilecek diğer tüm radyo dalgası kaynaklarını titizlikle tanımlaması ve ortadan kaldırması gerektiğini belirtti. Dr. Nunhokee, “Müdahaleler yakındaki yıldızlardan ve galaksilerin emisyonları, atmosferik rahatsızlıklar ve teleskopun kendisi tarafından üretilen gürültüyü içeriyor. Sadece bu ‘ön plan sinyallerini’ dikkatle çıkardıktan sonra gerçek sinyalleri reiyonizasyon döneminden ortaya çıkarabiliriz. Eşlik eden görüntü, Murchison Widefield dizisinden (ön plan) veriler kullanılarak şimdiye kadar yakalanan en temiz sinyalin yanı sıra radyo gökyüzünü (arka plan) göstermektedir. Kredi: Nunhokee ve ark. Icrar/Curtin Üniversitesi. Nunhokee, “Ön plana kontaminasyonu ele almak için metodolojiler geliştirdik, daha temiz bir sinyal üretmek için teleskop anlayışımızı geliştirirken istenmeyen sinyalleri etkili bir şekilde çıkardık” dedi. “Ayrıca, yaklaşık on yıllık MWA verilerini entegre ettik ve gökyüzünü eşi görülmemiş bir süre gözlemlememizi sağladık. Bu ilerleme, sinyali tespit etme konusundaki yakınlığımızın anahtarıdır.” Ekibe göre, bu yeni veri kümesinin kalitesi ve hacmi bu keşfi mümkün kılmak için çok önemliydi. Soğuk bir evren yeni veriler içinde saptanabilir bir sinyal üretirdi; Bununla birlikte, böyle bir sinyalin olmaması, yeniden izlenmeye ‘soğuk bir başlangıç’ mümkün olmadığını gösterir, bu da yeniden izleme süreci başlamadan önce evrenin ‘önceden ısıtıldığını’ düşündürmektedir. Titiz süreç, gökbilimcilerin kalan verileri incelemek için tüm yabancı sinyalleri ortadan kaldırmasını gerektiriyordu. Kredi: Nunhokee ve ark. “Bulgularımız, en azından bir dereceye kadar ısıtıldığını gösteriyor. Bu keşif, önemli olmasa da, çok soğuk bir reiyonizasyon olasılığını ortadan kaldırıyor, ki bu büyüleyici.” “Araştırma, bu ısıtmanın muhtemelen ilkel kara delikler ve yıldız kalıntıları gibi erken X-ışını kaynaklarından gelen enerjiden etkilendiğini ima ediyor.” Radyo dalgalarında gökyüzünün küçük bir bölümünü analiz etmenin çeşitli aşamaları gösterilmiştir: orijinal görünüm (solda), yıldız ve galaksiler gibi ‘ön plan’ nesneler (merkez) ve ek atmosferik etkiler ortadan kaldırıldı (sağda). Bu verilerin işlenmesinden elde edilen içgörüler, şu anda Batı Avustralya’nın Wajarri ülkesinde ve Güney Afrika’nın kuzey pelerininde yapım aşamasında olan SKA teleskoplarını kullanarak yeniden izleme çağını arayacaktır. Nunhokee, “Tüm bu yerleşik teknikler aradığımız şeyi ortaya çıkarmaya yardımcı olacak” dedi. “Sinyal şüphesiz veriler içine gömüldü. Anahtar, veri kalitemizi geliştirmek ve onu ışığa çıkarmak için daha temiz veri kümeleri elde etmektir.” Wajarri Yamaji’yi, Csiro Murchison Radyo-Astronomi Gözlemevi’nin yeri olan Inyarrimanha Ilgari Buntara’nın geleneksel sahipleri ve yerli başlık sahipleri olarak kabul ediyoruz. ** Yayınlar ** “MWA gözlemlerinden 21cm güç spektrumunda sınırlar” başlıklı ilk makale, 8 Ağustos 2025’te Astrofizik Dergisi’nde yayınlandı. İkinci aşama makalesi, “Gaussian bilgilerini kullanarak MWA ile iyileştirilmiş sınırlar”, Astrofizik Dergisi’nde yayınlandı. ** Multimedya ** ** İndir ** ** Medya İletişim ** Charlene D’Ante Icrar Medya İletişim | Charlene.dmonte@icrar.org | +61 468 579 311 | +61 8 6488 7758 ** Röportajlar ** Dr. Ridhima Nunhokee Profesör Cathryn Trott ** Ön lit evreni: ICRAR araştırmacıları, erken evreni anlayışımızı yeniden şekillendiren kozmik ısınma aşaması ** keşfediyorlar, bu da, uluslararası radyo astronomi araştırması (icrar) kozunun kozunun kansal bir şekilde kanıtlanmasına neden olan çığır açan bir çalışmada, bir çığır açıcı çalışmada, kozalak bir şekilde kanıtlanmış bir çalışmada. Yıldız ve galaksilerin oluşumu. Bu keşif sadece Big Bang’den kısa bir süre sonra evrenin koşulları hakkında fikir vermekle kalmaz, aynı zamanda bugün gözlemlediğimiz yapıların oluşumuna yol açan süreçler hakkında ilgi çekici sorular da gündeme getirir. ### Kozmik zaman çizelgesi ve sonuçları geleneksel olarak, kozmoloji, büyük patlamayı takiben evrenin hızlı genişlemesini ve soğutulmasını vurgulayan, hidrojen ve helyum oluşumuna ve daha sonra yıldız ve galaksilere yol açan bir zaman çizelgesinde çalışmıştır. Bununla birlikte, yeni bulgular, evrenin daha önce varsayıldığı kadar soğuk ve karanlık olmadığı önemli bir geçiş aşaması olduğunu göstermektedir. Bu “ısınma aşaması” yüz milyonlarca yıl sürmüş olabilir ve yıldızların doğumu için gerekli koşulların hazırlanmasında çok önemli bir rol oynamış olabilir. ICRAR’daki araştırmacılar, büyük patlamanın gün batımı sonrası kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunu (CMB) araştırmak için gelişmiş gözlem teknikleri ve simülasyonları kullandılar. Analizleri, CMB’deki bazı dalgalanmaların bu ısınma aşamasına atfedilebileceğini ve evrenin termal durumunun bebeklik döneminde daha net bir resmini sağlayabileceğini göstermektedir. ### Isınma aşamasının arkasındaki mekanizma, bu ısınma aşamasını yönlendiren kesin mekanizmalar hala araştırılmaktadır, ancak araştırmacılar karanlık madde halelerinin oluşumu ve primordial gaz bulutlarının etkileşimi gibi süreçlerin sıcaklıkta bir artışa katkıda bulunduğunu tahmin etmektedir. Bu gaz bulutları, yerçekimi etkisi altında birlikte toplanmaya başladığında, çevredeki ortamın toplam sıcaklığını artırarak enerji salındı. Bu ısınma dönemi, evrenin çok hızlı soğumasını önlemek için çok önemli olabilir, bu da ilk yıldızların oluşumunu engelleyecekti. Bu aşamayı anlamak, kozmik evrimin zaman çizelgeleri ve bugün gördüğümüz galaksilerin, yıldızların ve gezegenlerin zengin goblenine yol açan süreçler hakkında yeni bilgiler sağlayabilir. ### Kozmoloji ve astrofizik için çıkarımlar Evrendeki bir ısınma aşamasının keşfinin hem teorik hem de gözlemsel kozmoloji için önemli etkileri vardır. Mevcut kozmik evrim modellerine meydan okuyor ve bu yeni aşamayı karşılamak için revize edilmeleri gerekebileceğini gösteriyor. Dahası, bulgular araştırma için yeni yollar açarak bilim adamlarına yıldız oluşumu modellerini ve karanlık maddenin davranışlarını geliştirmelerini istemektedir. Dahası, bu araştırma astronomide çok dalga boyu gözlemlerin öneminin altını çizmektedir. Radyo, kızılötesi ve optik teleskoplardan alınan verileri birleştirerek, araştırmacılar evrenin erken koşulları hakkında daha kapsamlı bir anlayış oluşturabilirler. James Webb uzay teleskopu gibi gelecekteki gözlemsel görevler, bu erken dönemleri daha da keşfetmeye hazırlanıyor, bu da ısınma aşaması ve kozmik tarih üzerindeki etkileri hakkında daha da fazla şey ortaya çıkarıyor. ### Sonuç ICrar ekibinin kozmik ısınma aşamasını keşfetmesi, evrenin erken tarihini anlamamızda önemli bir kilometre taşını işaret ediyor. Araştırmacılar bu aşamanın karmaşıklıklarını çözmeye devam ettikçe, kozmosumuzu şekillendiren süreçler hakkında daha derin bilgiler kazanmayı bekleyebiliriz. Bu araştırma sadece evrenin bebeklik hakkındaki bilgimizi geliştirmekle kalmaz, aynı zamanda bizi kozmik evrimin daha geniş etkilerini düşünmeye davet eder ve bizi evrendeki yerimiz hakkındaki temel soruları cevaplamaya daha da yaklaştırır. Kozmosun kökenlerini anlama yolculuğu devam ediyor ve her yeni keşifle, evrenin gizemlerini çözmeye bir adım daha yaklaşıyoruz.