Nadir metalsız qalaktika Kainatın ilk ulduzlarını gizlədə bilər

Kainatın Qədim Sirləri: "Metalsız" Qalaktika Birinci Nəsil Ulduzların İzlərini Daşıyır

Milyardlarla il ərzində Kainat fasiləsiz inkişaf edir. Genişlənmə sayəsində biz zamanın dərinliklərinə "baxaraq" bu təkamülü demək olar ki, başlanğıcdan müşahidə edə bilirik. Lakin bəzən Kainatın necə fəaliyyət göstərməsi ilə bağlı mövcud anlayışımıza uymayan hadisələrlə qarşılaşırıq. Tsinghua Universitetinin Astronomiya Departamentinin doktorantı Sijia Cai və həmkarları tərəfindən yeni bir məqalədə təsvir edilən bir qalaktika ilə bağlı vəziyyət də belədir. Onlar təxminən 11 milyard il əvvəl formalaşmış bir metalsız qalaktika aşkar ediblər ki, bu da onun izi tapıla bilməyən birinci nəsil (Pop III ulduzları) ulduzlarını ehtiva edə biləcəyini göstərir.

Birinci Nəsil Ulduzlar: Kosmik Kontekst

Kəşfin özünə keçməzdən əvvəl bir qədər kontekstə ehtiyac var. Pop III ulduzları Kainatın tarixində erkən dövrlərdə yaranmış ilk nəsil ulduzlar hesab olunur. Ən əsası, onlarda demək olar ki, heç bir "metal" yoxdur ki, kosmoloji terminologiyada bu, hidrogen və heliumdan başqa istənilən elementi ifadə edir. Həmin ağır elementlər yalnız ulduzların özündə (və ya onların yaratdığı ifratnəhəng partlayışlarda) əmələ gəldiyi üçün, tərifinə görə, ilk nəsil ulduzlar onları ehtiva edə bilməz. Kosmoloqlar on illərdir ki, Pop III ulduzlarını axtarırlar, lakin indiyə qədər heç birini tapa bilməyiblər. Adətən, onlar Kainatın tarixinə "Yenidən İonlaşma Dövrü" deyilən bir zamanda nəzər salırlar. Bu dövr Böyük Partlayışdan təxminən 1 milyard il sonra baş vermişdi ki, bu zaman Kainat çox gənc idi və ilk ulduzların özləri formalaşmağa başlayırdı.

Gözlənilməz Kəşf: CR3 Qalaktikası

Müəlliflərin təxminən 2 milyard il sonra, Yenidən İonlaşma Dövründən sonra ortaya çıxan bir qalaktika tapması təəccüblüdür. Nəzəriyyəyə görə, həmin dövrə qədər çoxlu ulduz yaşayıb ölməli, onların qalıqları yaxınlıqdakı qaz və toz buludlarını, yaxud digər ulduzları yaratdıqları metallarla "yoluxdurmalı" idi. Lakin Ceyms Uebb Kosmik Teleskopu (JWST), Çox Böyük Teleskop (VLT) və Subaru Teleskopundan əldə edilən məlumatlardan istifadə edərək, tədqiqatçılar MPG-CR3 (qısaca CR3) adlandırdıqları bir qalaktika müəyyən etdilər. Bu qalaktikanın spektral imzası həmin dövrün digər qalaktikaları arasında unikal idi. Onun çox təmiz hidrogen və helium xətləri var idi və xüsusilə, spektral imzasında oksigen kimi "metalların" demək olar ki, tamamilə olmaması müşahidə edildi. Əslində, qalaktikadakı ulduzların metal tərkibinin yuxarı həddi Günəşimizin metal tərkibinin 0.7%-ni təşkil edir. Daha maraqlısı odur ki, qalaktikanın özü cəmi təxminən 2 milyon yaşındadır – bu, qalaktik standartlara görə nisbətən cavan deməkdir. Biz onu milyardlarla il əvvəl formalaşmasına baxmayaraq, məkan-zamanın genişlənməsi səbəbindən bu qədər gənc yaşda görə bilirik. CR3 həmçinin nisbətən "tozsuz" görünür və xüsusilə belə qədim bir qalaktika üçün nisbətən kiçik ulduzlara malikdir. "Kosmik Günorta" adlanan dövrdəki əksər qalaktikalar bizimkinə nisbətən supermassiv ulduzlara sahib idilər.

İtkin Helium II Xətti və Qalaktikanın Təcridi

CR3 üçün məlumatlarda adətən Pop III ulduzlarının aşkarlanmasında əsas hesab olunan vacib bir xüsusiyyət – Helium II (He II) emissiya xətti çatışmır. Bu kritik xətt VLT spektral məlumatlarında görünməsə də, müəlliflər bunun üçün iki izahat təklif edirlər. Birincisi, məlumatın həmin hissəsində başqa bir mənbədən gələn güclü "OH" emissiya xətti artıq mövcuddur ki, bu da He II siqnalını ləğv edir. Alternativ olaraq, He II siqnalının özü sönmüş ola bilər, çünki onun amplitudası ulduz yaranmasından cəmi bir neçə milyon il sonra əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Bəs sual yaranır: əgər erkən nəsil ulduzların milyardlarla il əvvəl yaranması gözlənilirdisə, bu qalaktika Kainatın təkamülünün bu qədər gec dövründə, həmin ulduzlardan gələn metalların "çirklənməsindən" necə qorunaraq "ilkin" ulduzlarla formalaşa bilmişdir? Müəlliflər bunun məkanla əlaqəli olduğuna inanırlar. Mahiyyətcə, CR3 kosmosda boş bir cibdə yerləşir. Texniki cəhətdən buna "az sıxlıqlı bölgə" deyilir və məntiqə görə, CR3-ün əvvəllər yarandığı qaz buludu çöküb ulduzlar formalaşdırmağa başlayana qədər ətrafdakı aktiv ulduzların olduğu bölgələrdən heç bir metal ona çatmamışdı. CR3 özünəməxsus şəkildə qonşularından uzaqda, təcrid olunmuş vəziyyətdə idi və onun təcridi Kainatın qalan hissəsində baş verənlərdən ayrı olaraq öz ilk nəsil ulduzlarını formalaşdırmasına kömək etdi.

Gələcək Araşdırmalar

Bunun indiyə qədər kəşf edilmiş ilk Pop III qalaktikası olduğunu təsdiqləmək üçün əlavə məlumatlar hələ də lazımdır. Lakin təsdiqlənərsə, bu, elm adamları üçün böyük bir uğur olacaq, çünki bu cür maraqlı ulduzlarla dolu bir qalaktikanın orijinal gözləniləndən xeyli yaxın olması onların öyrənilməsini asanlaşdıracaqdır. Əgər gələcək araşdırmalar He II xəttini təsdiqləyərsə və ya onun niyə nəzərə çarpmadığını tam izah edərsə, kosmoloqlar bu cavan, lakin eyni zamanda çox qədim qalaktikanı öyrənməyə xeyli vaxt sərf edəcəklər.

24 saat