Bilim insanları: Evrenin şafağı çok yakın!

Astronomlar ilk yıldız ve galaksilerin başlangıcından yayılan son derece zayıf sinyalleri saptamayı umuyor.

Bu sinyaller henüz keşfedilemedi ama araştırmacılar tespit etmeye yaklaştıklarını söylüyor.

Bilim insanlarının aradığı sinyaller 12 milyar yıl önce gerçekleşen Reiyonizasyon Dönemi'nin (EoR) başlangıcına ait. Bu dönemde ilk galaksiler şekillenmeye başladı, ilk yıldızlar ortaya çıktı ve evrendeki ilk ışıkların düğmesi birer birer açıldı. Reiyonizasyon bu nedenle, bugün bizi çevreleyen uzayın başlangıcına işaret ediyor.

Evren tarihinin temel süreçlerinden biri olmasına karşın Reiyonizasyon Dönemi'ne dair çok az bilgi bulunuyor. Ancak yaşanan muhtemel olaylara dair kabataslak bir fikrimiz var.

Oluşan ilk atomlar olan pozitif yüklü hidrojen iyonlarıydı (yani protonlar -çn). Genişleyen evren soğudukça negatif yüklü elektronlar bu iyonların yörüngesine girerek yüksüz hidrojen atomlarını oluşturdu. Ardından bu atomlar (kütle çekimin etkisiyle) kümelenmeye başladı ve yavaş yavaş galaksi ve yıldızları oluşturarak yüksüz hidrojen atomlarını yeniden iyonlarına ayırmaya başladı.

Araştırmacılar da evren karanlıkken hüküm süren yüksüz hidrojen atomlarının çok zayıf sinyallerini araştırıyor. Bilim insanları (bu sinyalleri) henüz tespit edemedi ancak gücüne dair yeni bir alt sınır belirledi ve bu da sinyalin ne kadar güçlü olabileceğini bilmelerini sağlıyor.

Yeni yayımlanan makalenin sorumlu yazarı ve Brown Üniversitesi'nin fizik doçentlerinden Jonathan Pober şunları ifade etti:

Eğer yüksüz hidrojen sinyali, makelede belirlediğimiz sınırdan daha güçlü olursa teleskop tarafından saptanacağını güvenle söyleyebiliriz. (...) Bu bulgular, kozmik karanlık çağın bittiği ve ilk yıldızların belirdiği zaman aralığını biraz daha sınırlamamızı sağlıyor.

Bilim insanları bu sinyalleri tespit edebilirse, (yüksüz hidrojenin) başlangıçta nasıl değiştiğini ölçebilecek ve Reiyonizasyon Dönemi'nin tarihini anlayabilecek. Bu onlara bugün gördüğümüz kozmosun nasıl başladığını ve bugün gördüğümüz evrene dönüşümün nasıl başladığını öğretecek.

Ancak henüz bu sinyali ölçemiyorlar. Bu nedenle onu, gittikçe daha kesin olacak şekilde sınırlandırmaya ve daha hassas aletlerle ölçmeye çalışıyorlar.

Bu ölçümün önündeki zorluklardan biri, dünyanın yoğun gürültüsü (çeşitli radyo dalgaları gibi ölçmeye çalışılan değerlere yakın elektromanyetik dalgaların araya girmesi -çn). Yüksüz hidrojenin elektromanyetik ışınımının dalga boyu yaklaşık 21 santimetre ancak 12 milyar yıllık yolculuğu nedeniyle bu değer iki metreye kadar çıkıyor ve bilim insanları bu dalga boyunu hangi aralıkta olduğunu belirlemeye çalışıyor.

Ancak televizyon yayınlarından Samanyolu Galaksisi'ndeki doğal kaynaklara kadar pek çok kaynak aynı sinyali üretiyor.

Pober şöyle diyor:

Büyüklük sıralamasında tüm bu diğer kaynaklar, bizim tespit etmeye çalıştığımız sinyalden defalarca kat güçlü. Teleskopun üstünden geçecek bir uçağın bile yansıttığı FM radyo sinyali, veriyi bozmaya yetiyor.

Bilim insanları şimdi bu sinyali yakalayabilmek için işlemi daha da hassaslaştırmayı umuyor.