Webb Uzay Teleskobu, Uzak Gökadaların Kompozisyonunu İncelemek İçin Spektroskopi Kullanacak

0
1185

Bu hafta Webb ekibi, teleskopu NIRCam cihazına hizalama konusunda ilerleme kaydetmeye devam etti. Optik bileşenleri anlamak için verileri almak arasında, bilim araçlarını kontrol etmeye devam ediyoruz. NIRSpec cihazı, her biri 0,1 x 0,2 milimetre boyutunda çeyrek milyon minyatür hareketli pencereden oluşan bir mikro deklanşör dizisi içerir. Mikro deklanşör dizisi, bilim insanlarının, arka plandaki pencereleri veya spektrumları kirletecek diğer nesneleri kapatırken, çalıştıkları alanlardaki belirli galaksileri hedeflemelerine olanak tanır. Mikro panjurları kontrol eden ve çalıştıran mekanizmayı ve elektroniği test etmeye başladık.

Son haftalarda, erken evreni teorik olarak modellemek için bir teknik paylaştık. Bugün, bu sorulardan bazılarını yanıtlamamıza yardımcı olacak bir gözlem programını tartışacağız. Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’ndeki Webb Misyon Ofisi başkanı Massimo Stiavelli, bize ilk yıldızlar ve galaksiler hakkında planladığı araştırmaları anlatıyor:

“Büyük patlamadan hemen sonraki erken evrenin kimyasal bileşimi, evrenin varlığının ilk birkaç dakikasında meydana gelen nükleer süreçlerin ürünüdür. Bu süreçler “ilkel nükleosentez” olarak bilinir. Bu modelin tahminlerinden biri, erken evrenin kimyasal bileşiminin büyük ölçüde hidrojen ve helyum olduğudur. Sadece daha sonra yıldızlarda oluşan daha ağır elementlerin izleri vardı. Bu tahminler gözlemlerle uyumludur ve aslında sıcak büyük patlama modelini destekleyen en önemli kanıtlardan biridir.

“En eski yıldızlar, bu ilkel bileşimle malzemeden oluştu. Genellikle ‘İlk Yıldızlar’ veya ‘Nüfus III yıldızları’ olarak adlandırılan bu yıldızları bulmak, kozmolojik modelimizin önemli bir doğrulamasıdır ve James Webb Uzay Teleskobu’nun erişimindedir. Webb, evrenin başlangıcından itibaren tek tek yıldızları tespit edemeyebilir, ancak bu yıldızları içeren ilk galaksilerin bazılarını tespit edebilir.

“İlk yıldızları bulup bulmadığımızı doğrulamanın bir yolu, çok uzak galaksilerin metalikliklerini doğru bir şekilde ölçmektir. Astronomik terim olan metaliklik, hidrojen ve helyumdan daha ağır olan malzeme miktarının bir ölçümüdür – bu nedenle düşük metalikliğe sahip bir gökada, bu ‘İlk Yıldızlardan’ oluştuğunu gösterir. Şimdiye kadar keşfedilen en uzak gökadalardan biri olarak bilinen, MACS1149-JD1’in kırmızıya kayma 9.1’de olduğu doğrulandı ve evren sadece 600 milyon yaşındayken gördüğümüz ışığı yaydı. Bu uzak galaksiden gelen ışık o zamandan beri seyahat ediyor ve şimdi bize ulaşıyor.

Webb biliminin ilk yılında, bu galaksiyi incelemek ve metalikliğini belirlemek için bir gözlem programım olacak. Bunu, orijinal olarak mor-mavi ve mavi-yeşil görünür ışıkta yayılan oksijen iyonları tarafından yayılan iki spektroskopik çizginin kuvvetindeki oranı ölçmeye çalışarak yapacağım (geri kalan çerçeve dalga boyları 4,363 angstrom ve 5,007 angstrom). Kozmolojik kırmızıya kayma sayesinde, bu çizgiler artık Webb’in görebildiği kızılötesi dalga boylarında algılanabilir. Aynı iyonun iki çizgisinin oranının kullanılması, bu galaksideki gaz sıcaklığının mükemmel bir ölçümünü sağlayabilir ve nispeten basit teorik modelleme yoluyla, metalikliğinin sağlam bir ölçümünü sağlayacaktır.

“Bu işin zorluğu, bu hatlardan birinin genellikle aşırı derecede zayıf olmasıdır. Bununla birlikte, bu çizgi daha düşük metaliklikte daha güçlü olma eğilimindedir. Dolayısıyla, MACS1149-JD1 için çizgiyi tespit edip metalikliği ölçemezsek, bu muhtemelen daha ağır elementler tarafından zaten zenginleştirilmiş olduğu anlamına gelir ve daha fazla ve daha fazla bakmamız gerekir. İster verilerimi kullanarak ister gelecekteki programlarla olsun, Webb’in operasyonel ömrü boyunca, ilk nesil yıldızları anlamak için anahtarları tutacak kadar düşük metalikliğe sahip nesneleri bulabileceğini tamamen umuyorum.”

Kaynak: SciTech Daily

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here