Görüntü kaynağı: CfA
Kozmologlara göre, erken Evren sadece hidrojen, helyum ve diğer daha hafif elementlerin bir karışımına sahipti, ancak yaşam benzeri karbon için gerekli olan elementlerin hiçbiri yoktu. Orijinal gazlardan, bazıları Güneşimizden 200 kat daha büyük olan dev yıldızlar oluştu, kısa bir süre, genellikle sadece birkaç milyon yıl yaşadı. Bu dev yıldızlar, şiddetli bir şekilde süpernova olarak patlamadan önce, malzemelerinin% 50'sini çoğunlukla demir olan elementlere dönüştürdüler. James Webb teleskopu, 2011'den sonra piyasaya sürülecek kadar hassas olacak ve bu süpernovaların gerçekleşmesini izlemek için geriye bakabilmelidir.
İlk evren, bildiğimiz kadarıyla yaşam için gerekli elementlerin hiçbirini içermeyen çorak bir hidrojen, helyum ve lityum dokunuşuydu. Bu ilkel gazlardan, Güneş'ten 200 kat daha büyük dev yıldızlar doğdu, yakıtlarını patlamadan önce yaklaşık 3 milyon yıl boyunca yaşadıkları müthiş bir oranda yaktılar. Bu patlamalar, karbon, oksijen ve demir gibi unsurları muazzam hızlarda boşluğa fırlattı. Astrofizikçiler Volker Bromm (Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi), Naoki Yoshida (Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi) ve Lars Hernquist (CfA) tarafından yapılan yeni simülasyonlar, ilk, “en büyük kuşak” yıldızların inanılmaz miktarlarda binlerce ağır insana yayıldığını gösteriyor Işık-yılı uzayın, böylece kozmosu hayatın şeyleriyle tohumlama.
Bu araştırma çevrimiçi olarak http://arxiv.org/abs/astro-ph/0305333 adresinde yayınlanmıştır ve Astrophysical Journal Letters dergisinin yeni sayısında yayınlanacaktır.
“İlk süpernova patlamalarının ne kadar şiddetli olduğuna şaşırdık,” diyor Bromm. “Bozulmamış bir huzur halindeki bir evren, devasa bir enerji ve ağır element girişi ile hızla ve geri dönüşü olmayan bir şekilde dönüştürüldü ve sonunda bizim gibi hayata ve zeki varlıklara yol açan uzun kozmik evrim için zemin hazırladı.”
Büyük Patlama'dan yaklaşık 200 milyon yıl sonra, evren dramatik bir yıldız oluşumu patlaması geçirdi. Bu ilk yıldızlar muazzam ve hızlı yanıyorlardı, hidrojen yakıtlarını hızla karbon ve oksijen gibi daha ağır elementlere kaynaştıyordu. Yaşamlarının sonuna yaklaşan, enerji için umutsuz olan bu yıldızlar, demir ile hattın sonuna ulaşana kadar daha ağır ve daha ağır elementler oluşturmak için karbon ve oksijeni yaktılar. Demir enerji oluşturmak için kaynaştırılamadığından, ilk yıldızlar daha sonra süpernova olarak patladı ve uzayda oluşturdukları unsurları patlattı.
Bu ilk dev yıldızların her biri, kütlesinin yaklaşık yarısını, çoğu demir olan ağır elementlere dönüştürdü. Sonuç olarak, her süpernova yıldızlararası ortama 100 güneş kütlesine kadar demir attı. Her yıldızın ölüm sancıları yıldızlararası lütufu ekledi. Bu nedenle, 275 milyon yıllık oldukça genç yaşta, evren büyük ölçüde metallerle tohumlandı.
Bu tohumlama sürecine, Samanyolu'nun kütlesinin milyonda birinden küçük küçük protogalaksların kalabalık bir metro otomobilindeki insanlar gibi bir araya geldiği bebek evreninin yapısı yardımcı oldu. Bu protogalaksilerin küçük boyutları ve aralarındaki mesafeler, bireysel bir süpernova'nın önemli miktarda hacmi hızlı bir şekilde tohumlamasına izin verdi.
Bromm, Yoshida ve Hernquist'in süper bilgisayar simülasyonları, en enerjik süpernova patlamalarının 3.000 ışık yılına kadar ağır elementleri savuran şok dalgaları gönderdiğini gösterdi. Bu şok dalgaları, galaksiler arası boşluğa büyük miktarlarda gaz sürükleyerek sıcak “kabarcıklar” bıraktı ve yeni yıldız oluşumlarını tetikledi.
Süpernova uzmanı Robert Kirshner (CfA), “Bugün, ilk yıldızların nasıl çalıştığını en iyi anladığımıza dayanan büyüleyici bir teori. Birkaç yıl içinde, Hubble Uzay Teleskobu'nun ardılı olan James Webb Uzay Teleskobu'nu inşa ettiğimizde, bu ilk süpernovaları görebilmeli ve Volker'ın fikirlerini test edebilmeliyiz. Bizi izlemeye devam edin!"
Lars Hernquist, ikinci nesil yıldızların, birinci nesilden - Dünya gibi kayalık gezegenlerin büyüyebileceği tohumlardan - ağır elementler içerdiğini belirtiyor. “Bu ilk,“ en büyük nesil ”yıldızlar olmasaydı, dünyamız olmazdı.”
Merkezi Cambridge'de bulunan Mass., Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi, Smithsonian Astrofizik Gözlemevi ile Harvard Koleji Gözlemevi arasında ortak bir işbirliğidir. Altı araştırma bölümüne ayrılmış olan CfA bilim adamları, evrenin kökenini, evrimini ve nihai kaderini inceliyorlar.
Orijinal Kaynak: CfA Haber Bülteni
