Uzayın derinliklerinden Dünya'ya ulaşan bir radyo sinyali, bilim dünyasının yaklaşık 20 yıldır yanıt aradığı soruları yeniden gündeme taşıdı.
Astronomlar, 10,6 milyar yıl önce uzak bir galakside meydana gelen ve yalnızca birkaç milisaniye süren güçlü bir radyo patlamasının izini sürdü.
FRB 20240304B adı verilen sinyalin kaynağının belirlenmesiyle, bugüne kadar geldiği galaksi tespit edilebilen en uzak hızlı radyo patlaması kayıtlara geçti.
Keşif yalnızca mesafe rekoruyla sınırlı değil. Bilim insanları, milyarlarca yıl boyunca uzayda yol alan radyo dalgalarının, evrenin erken dönemlerinde galaksiler arasında bulunan madde hakkında da önemli bilgiler taşıdığını belirtiyor.
10,6 MİLYAR YILLIK YOLCULUĞUN ARDINDAN DÜNYA'YA ULAŞTI
Evrenin yaklaşık 13,8 milyar yaşında olduğu düşünüldüğünde, tespit edilen sinyalin ortaya çıktığı dönem kozmik tarihin oldukça erken bir aşamasına karşılık geliyor.
Radyo patlamasının meydana geldiği sırada evren yalnızca yaklaşık 3 milyar yaşındaydı. Yıldızların ve galaksilerin yoğun biçimde oluştuğu bu dönemde ortaya çıkan sinyal, milyarlarca yıllık yolculuğunun ardından Dünya'daki teleskoplarla yakalandı.
Hızlı radyo patlamaları, astronomide FRB kısaltmasıyla biliniyor. Bu olaylar birkaç milisaniye içinde son derece güçlü radyo dalgaları yayıyor.
İlk kez yaklaşık 20 yıl önce keşfedilmelerine rağmen nasıl meydana geldikleri henüz bütünüyle açıklanabilmiş değil. Bazılarının olağanüstü güçlü manyetik alanlara sahip nötron yıldızlarıyla ilişkili olduğu düşünülüyor ancak bütün patlamaların aynı nedenle oluştuğu kesinleşmiş değil.
SİNYALİ GÜNEY AFRİKA'DAKİ TELESKOP YAKALADI
Araştırmacılar, FRB 20240304B sinyalini Güney Afrika'daki MeerKAT radyo teleskobuyla tespit etti.
Keşifte, uzayda aniden ortaya çıkan ve çok kısa süren radyo olaylarını anlık olarak belirlemek amacıyla geliştirilen MeerTRAP sistemi kullanıldı.
Bilim insanlarının dikkatini çeken ilk ayrıntılardan biri, sinyalin farklı frekanslarının Dünya'ya aynı anda ulaşmaması oldu.
Radyo dalgaları uzayda ilerlerken elektrik yüklü parçacıkların bulunduğu bölgelerden geçiyor. Bu yolculuk sırasında farklı frekanslarda küçük zaman gecikmeleri meydana geliyor.
Astronomların "dispersiyon" adını verdiği bu etki, sinyalin ne kadar madde içinden geçtiğini ve kaynağının ne kadar uzakta bulunabileceğini hesaplamaya yardımcı oluyor.
FRB 20240304B'de ölçülen yüksek dispersiyon değeri, araştırmacılara sinyalin olağanüstü uzak bir noktadan geldiğini gösterdi.
GÜÇLÜ TELESKOPLAR GÖREMEDİ, JAMES WEBB BULDU
Sinyalin geldiği bölgeyi inceleyen astronomlar, ilk aşamada bekledikleri sonuca ulaşamadı.
Keck teleskopları gibi güçlü yer tabanlı gözlemevleri kullanılmasına rağmen radyo patlamasının bulunduğu konumda herhangi bir galaksi görülemedi.
Araştırmacılar bunun üzerine NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu'ndan yararlandı.
James Webb'in kızılötesi kamerasıyla yapılan gözlemlerde, radyo sinyalinin tespit edildiği noktaya çok yakın, son derece küçük ve sönük bir galaksi ortaya çıkarıldı.
Bilim insanları daha sonra bu galaksiden gelen ışığı analiz etti. Evrenin genişlemesi nedeniyle ışığın dalga boyunda meydana gelen değişim incelenerek galaksinin uzaklığı belirlendi.
Böylece astronomlar, galaksiyi ışığının yayıldığı 10,6 milyar yıl önceki haliyle gözlemlediklerini doğruladı.
SİNYALİN GELDİĞİ GALAKSİ ŞAŞIRTTI
Araştırmanın dikkat çeken sonuçlarından biri de radyo patlamasının geldiği galaksinin beklenenden farklı özellikler taşıması oldu.
Söz konusu galaksinin yıldız kütlesi, Güneş'in kütlesinin yaklaşık 10 milyon katı büyüklüğünde. Bu değer, Samanyolu gibi büyük galaksilerle karşılaştırıldığında oldukça küçük bir yapıya işaret ediyor.
Galakside yeni yıldız oluşumunun yoğun biçimde devam ettiği de belirlendi.
Bir başka önemli ayrıntı ise kimyasal yapısında ortaya çıktı. Astronomların hidrojen ve helyumdan daha ağır elementleri tanımlamak için kullandığı "metal" miktarının oldukça düşük olduğu tespit edildi.
Sidney Üniversitesi'nden araştırmacı Laura Driessen, galaksinin bu özelliklerinin hızlı radyo patlamalarının hangi koşullarda meydana geldiğini anlamak açısından önem taşıdığını belirtiyor.
BİLİM İNSANLARI MAGNETAR İHTİMALİ ÜZERİNDE DURUYOR
Galaksinin genç olması ve yeni yıldız oluşumunun yoğunluğu, sinyalin bir magnetardan kaynaklanmış olabileceği ihtimalini güçlendirdi.
Magnetarlar, büyük kütleli yıldızların süpernova patlamalarının ardından oluşabilen, olağanüstü güçlü manyetik alanlara sahip nötron yıldızları olarak tanımlanıyor.
Bu gök cisimleri, çok kısa süre içinde yüksek miktarda enerji açığa çıkarabiliyor.
Araştırmacılar, FRB 20240304B'nin bir magnetarla bağlantılı olabileceğini değerlendiriyor. Ancak bu bulgunun bütün hızlı radyo patlamalarının magnetarlardan kaynaklandığını kanıtlamadığının altını çiziyorlar.
EVRENİN GÖRÜNMEYEN MADDESİNE IŞIK TUTABİLİR
Keşfin bilimsel açıdan en önemli yönlerinden biri, radyo sinyalinin yalnızca çıktığı galaksi hakkında değil, Dünya'ya ulaşana kadar geçtiği uzay hakkında da bilgi taşıması.
Radyo dalgaları galaksiler arasındaki bölgelerde ilerlerken elektrik yüklü parçacıklardan ve manyetik alanlardan etkileniyor. Bu etkileşimler, sinyalin ölçülebilen özelliklerinde değişiklikler meydana getiriyor.
Farklı frekansların ne kadar geciktiği incelendiğinde, radyo dalgalarının yol boyunca karşılaştığı serbest elektronların dağılımı hakkında bilgi elde edilebiliyor.
Manyetik alanlar ise dalgaların kutuplanma yönünü değiştirebiliyor.
Bu ölçümler, galaksiler arasında bulunan ve doğrudan gözlemlenmesi oldukça güç olan seyrek maddenin araştırılmasına yardımcı oluyor.
Bilim insanları, hızlı radyo patlamalarını bu nedenle uzayın uzak bölgelerini incelemeyi sağlayan bir tür kozmik el feneri olarak değerlendiriyor.
BİLİM İNSANINDAN DİKKAT ÇEKEN AÇIKLAMA
Sidney Üniversitesi'nden araştırmacı Manisha Caleb, keşfin evrenin milyarlarca yıl önceki koşullarını incelemek için önemli bir fırsat sunduğunu belirtti.
Caleb, araştırmanın önemini şu sözlerle anlattı:
"Evrenin yalnızca yaklaşık 3 milyar yaşında olduğu dönemden gelen bir hızlı radyo patlaması yakaladık. Bu kısa radyo ışığı parlamasını kullanarak milyarlarca yıl boyunca içinden geçtiği madde hakkında bilgi edindik."
Araştırmacının açıklaması, yalnızca birkaç milisaniye süren bir radyo patlamasının milyarlarca yıllık kozmik geçmişe ilişkin bilgi sağlayabildiğini ortaya koyuyor.
BÜYÜK PATLAMA'DAN 3 MİLYAR YIL SONRASINA ULAŞTILAR
Yeni keşif, hızlı radyo patlamalarının Büyük Patlama'dan yaklaşık 3 milyar yıl sonra da meydana geldiğini gösteren önemli kanıtlardan biri olarak değerlendiriliyor.
Bu dönem, evrende yıldızların ve galaksilerin oluşumunun oldukça yoğun olduğu bir zaman dilimine karşılık geliyor.
Araştırmacılar, FRB 20240304B sayesinde kozmik tarihin yaklaşık yüzde 80'ine yayılan bir zaman aralığında elektrik yüklü maddenin dağılımını inceleme olanağına kavuştu.
Bilim insanlarının bundan sonraki hedefi ise benzer uzaklıklardan gelen başka hızlı radyo patlamalarını da yakalamak. Yeni sinyallerin tespit edilmesiyle evrenin erken dönemlerindeki madde dağılımının daha ayrıntılı incelenmesi amaçlanıyor.
