Çin'in FAST Teleskobu Yıldız Oluşumunun Neden Yavaşladığına Dair Hikayeyi Yeniden Yazıyor
Onlarca yıldır gökbilimciler evrenin sessizleşmesini izliyor. Galaksiler bir zamanlar çılgınca meşguldü, soğuk gazı yeni yıldızlara dönüştürüyorlardı, ancak bu etkinlik milyarlarca yıl boyunca keskin bir şekilde azaldı. Önde gelen açıklama basitti: galaksilerin yakıtı tükeniyordu. Yıldızların ham maddesi olan soğuk hidrojen gazının sürekli tüketildiği ve asla yeterince hızlı yenilenmediği düşünülüyordu.
Yeni bir uluslararası çalışma bu hikayenin eksik olduğunu öne sürüyor. Çin Ulusal Astronomi Gözlemevleri, Şanghay Astronomi Gözlemevi ve Şanghay Jiao Tong Üniversitesi’nin yer aldığı uluslararası bir ekip, dünyanın en güçlü iki cihazını birleştirerek son 4,5 milyar yılda ne kadar nötr hidrojenin — yıldız oluşumunu besleyen soğuk gazın — gerçekten mevcut olduğunu ölçtü.
Cihazlar, Guizhou eyaletindeki Beş Yüz Metre Açıklıklı Küresel Radyo Teleskobu (FAST) ve Arizona’daki Karanlık Enerji Spektroskopik Cihazı (DESI) idi. FAST, dünyanın en büyük tek çanaklı radyo teleskobudur ve hassasiyeti onu zayıf hidrojen sinyallerini tespit etmede olağanüstü iyi kılar. DESI ise milyonlarca galaksiyi muazzam uzay hacimlerinde haritalar. Birlikte, yıldız oluşum hızlarını aynı kozmik zaman ölçeğinde gaz arzıyla karşılaştırmanın bir yolunu sunarlar.
Nature Astronomy dergisinde yayımlanan sonuç, ikisinin aynı adımda gitmediğidir. Yıldız oluşumu çarpıcı biçimde zayıflamış, ancak nötr hidrojen rezervuarı aynı hızda kurumamıştır. Başka bir deyişle, galaksiler hâlâ yıldızlar için bol miktarda ham madde içeriyor. Kaybettikleri şey, onu işleme yeteneği gibi görünüyor.
Bulgu, dikkati arzdan sürece kaydırıyor. Gazın yıldızlara dönüşmeden önce soğuması, kümelenmesi ve yerçekimi altında çökmesi gerekir ve bu adımların her biri bozulabilir. Patlayan yıldızların sürüklediği dış akışlar, süper kütleli kara deliklerden gelen ısınma veya olgun bir galaksinin basit türbülansı, gazı verimli bir şekilde çökmek için çok sıcak veya çok dağınık hale getirebilir. Bir galaksi gaz bakımından zengin olabilir ve yine de neredeyse verimsiz olabilir.
Bu yeniden çerçeveleme önemlidir çünkü galaksi evrimindeki merkezi sorulardan birine dokunur: evrenin yıldız oluşturma çağı neden milyarlarca yıl önce zirve yaptı ve o zamandan beri azalıyor. Eğer yakıt tükenmesi ana suçlu değilse, galaksilerin nasıl büyüdüğü, yaşlandığı ve sonunda sessizleştiğine dair modellerin revize edilmesi gerekecektir.
Çin’in astronomi topluluğu için bu çalışma aynı zamanda uluslararası işbirliğinde bir dönüm noktasıdır. FAST, Çin’de önerildi ve inşa edildi, ancak en değerli bilimi giderek başka yerlerdeki cihazlarla eşleştirilmesinden geliyor. Radyo gözlemleri, optik araştırmaların göremediği soğuk gazı izleyebilirken, büyük spektroskopik araştırmalar tek bir teleskobun tek başına toplayamayacağı istatistiksel örneği sağlar.
Gökyüzünü izleyen herkes için daha geniş bir ders de var. Kozmik tarih, son kütüklerini yakan bir ateş gibi basit bir tükenme hikayesi değildir. Daha çok, raflarında hâlâ malzemeleri olan ama aşçılarını kaybetmiş bir mutfağa benziyor. Nedenini — ve yavaşlamanın herhangi bir galakside geri döndürülebilir olup olmadığını — anlamak gökbilimcileri yıllarca meşgul edecek ve bu gibi ekipleri çanaklarını ve spektrograflarını gökyüzünün aynı bölgelerine doğrultmaya devam ettirecek.