Yıldızların arkeolojisi

Dört yıl önce Massachusetts Institute of Technology'den genç bir astronom, komşu bir galakside kimyasal bileşimi bakımından kendi galaksimizin sınırlarındaki bazı sıra dışı yıldızlarla neredeyse aynı olan çok eski bir yıldızı keşfetti.

Yıldızların arkeolojisi
Paylaş:

Dört yıl önce Massachusetts Institute of Technology'den genç bir astronom, komşu bir galakside kimyasal bileşimi bakımından kendi galaksimizin sınırlarındaki bazı sıra dışı yıldızlarla neredeyse aynı olan çok eski bir yıldızı keşfetti.

yildizAnna Frebel isimli astronomun keşfi, Samanyolu'nun yakındaki eski cüce galaksileri "yiyerek" büyüdüğünü düşündürtüyor. Bu şekilde, evrenin Büyük Patlama'dan modern kozmosa doğru evrilişinin önemli ve yeni bir yolunu gösteriyor. Evrenin erken dönemlerini inceleyen astronomlar, normalde milyarlarca yıl öncesinden gelen ışık artıkları için uzayın gitgide daha derinliklerine bakarlardı. Son on yıldaysa Dr. Frebel gibi uzmanlar, Samanyolu'nun halesinde yer alan daha yakındaki çok eski yıldızların kimyasını incelemek için güçlü teleskop ve spektroskoplardan yararlandı. Bu yolla, elementlerin ve ilk yıldızların oluşumu hakkında bolca bilgi topladılar. Bu uzmanlar geçmiş medeniyetlerin kalıntıları için çölü tarayan Mısırbilimciler gibiler; kendilerine yıldız arkeologları demeleri bu yüzden. Nadiren rastladıkları ilkel yıldızlar, kendilerini meydana getiren hidrojen ve helyumdan ağırlar ve çok az sayıda atoma sahipler. Bizim güneşimiz ve görece genç olan öbür yıldızlarsa, astronomların "metaller" dedikleri diğer elementler bakımından daha zengin. Astronomlara göre bu eski gökcisimlerinin bazıları, ilk nesil yıldızların patlayıp yok olmalarından kalan ve kimyasal bakımdan zengin olan tozlardan meydana geldi ve atmosferlerinde de geçmişleri hakkında önemli bilgiler bulunuyor. Gökteki bu hazine arayışı, bütün yıldızların güneş kadar metal zengini kimyasal bileşimlere sahip olmadığının anlaşıldığı 1950'lerin başına kadar geri gidiyor. Dr. Frebel'in deyişiyle, "O zamanlar metal fakiri yıldızlar hakkında ne düşüneceklerini bilmiyorlardı." Fakat astronomlar sonraları, "evrenin kimyasal evrimi için bir çerçeve" geliştirdiler. İlk yıldızlar hidrojen ve helyum ile lityum artıklarından oluşuyordu. Gaz bulutlarını soğutacak ağır elementlerin yokluğunda bu yıldızlar dev boyutlara ulaşıp yakıtlarını çabucak bitirdi ve süpernovalar halinde patladılar. Patlamalarından önce ve sonra, ulaştıkları aşırı ısıdan hidrojen ve helyum atomları birbirine kaynayarak ağır elementleri (ilk metalleri) oluşturdu, o elementler de uzun ömürlü ve düşük kütleli yıldızları meydana getirdi. İkinci ve üçüncü nesle ait bu yıldızların bazıları kendilerini evrenin bize yakın bir yerinde buldu. Gökte gördüğümüz yıldızların çoğu demir gibi metaller bakımından zengindir ve bir zamanlar tek bir yıldız tipi olduğu düşünüldüğünden, onlara "Popülasyon I" yıldızları denir. 1990'larda güney göğü taranırken metal fakiri birçok yıldız bulundu. 2002'de Hamburg Üniversitesi'nden Norbert Christlieb, onlardan biri olan ve Samanyolu'nun halesindeki Anka takımyıldızında bulunan 36 bin ışık yılı uzaklıktaki bir yıldızda çok çok az metal olduğunu, o yüzden de Nature dergisinin ifadesiyle, "zamanın başlangıcına ait bir kalıntı olması gerektiğini" saptadı. Dr. Frebel'in daha doktorasını almadan önce bulduğu ise şimdiye kadar tespit edilmiş en demir fakiri yıldız. Sonra o ve Avustralya Ulusal Üniversitesi'nden Stefan Keller, 9 şubatta, Samanyolu'nun Küçüksuyılanı takımyıldızında, belki de şimdiye dek bulunmuş en eski yıldıza rastladılar. Astronomlar bu yıldızın 13 milyar yıl önce oluştuğunu düşünüyor. Astronomlar şimdiye kadar güneştekinin on binde birinden az demir muhtevasına sahip altı yıldız buldu ve en büyük ilgiyi de o yıldızlar çekiyor. Bu yıldızların ilk nesilden aynı yıldıza ait bir süpernovadan gelmiş olabileceği düşünülüyor. Dr. Frebel, "Şimdi o yıldızların kimyasal bileşimini çözmeye ve 'İlk yıldızlar ne kadar büyüktü? Onlardan kaç tane vardı? Elementler nasıl ve nerede oluştur?' gibi soruları cevaplamaya çalışıyoruz" diyor. Dr. Frebel metal fakiri bir yıldız saptadığı zaman, Şili'nin Atacama Çölü'ndeki Las Campanas Gözlemevi'ne gidiyor. Orada, ikiz Magellan teleskoplarından biriyle bütün gece uyanık kalıyor. Yüksek çözünürlüklü bir spektograf ile yıldız ışığının fotonları, bütün görünür dalga boylarına yayılıyor ve ilgili yıldızda hangi elementten ne kadar atom bulunduğu anlaşılıyor. Dr. Frebel yurda dönünce diğer bilim insanları oradan gelen verileri, evrenin evrimi hakkındaki farklı modellere uyguluyorlar. İlk yıldızların sanıldığı kadar büyük olmayabileceği ve ilk süpernovalardan bazılarının da, Dr. Frebel'in sözleriyle "başarısız kaldığı" (yıldızdaki maddenin çoğunun kendi içine kapanarak bir kara deliğe düştüğü ve uzaya fırlatılmadığı) ifade ediliyor. Yıldız arkeologları sonunda ilk nesle ait uzun ömürlü ve düşük kütleli bir yıldız bulabileceklerini umuyor. Şu an "ilk nesil" yıldızlar ancak kâğıt üstünde var. Fakat astronomlar onların, mezarında yatan keşfedilmemiş bir firavun gibi, belki de evrenin karanlık bir köşesinde var olduklarını belirtiyorlar. THE NEW YORK TIMES