JWST Kozmik Şafakta Az Önce Karbon Tespit Etti… Karbonun Mümkün Olduğunu Düşünmeden Önce : ScienceAlert

AMBARGO 19 Temmuz Çarşamba 1600 BST | 1500 GMT | Perşembe 20 Temmuz 0100 AEST

Evren henüz küçük bir evrenken, kimyasal olarak pek bir şey olmuyordu. Hidrojen, biraz helyum ve birkaç eser başka şey vardı. Yıldızlar oluşana, yaşayana ve ölene kadar daha ağır elementler gelmedi.

Bu nedenle, bilim adamlarının, Evrenin uzak bölgelerine bakmak için James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandıklarında, Büyük Patlama’dan bir milyar yıldan daha kısa bir süre sonra önemli miktarda karbon tozu keşfettiklerinde duydukları şaşkınlığı hayal edin.

Keşif, çalkantılı erken Evren’de karbon üretimini artırmanın bazı yolları olduğunu öne sürüyor – muhtemelen büyük yıldızların ölümlerinden, onlar ölürken onu uzaya saçmaktan.

“Kırmızıya kayma 4-7’de karbonlu toz tespitimiz, erken Evren’deki toz üretim modelleri ve senaryoları üzerinde önemli kısıtlamalar sağlıyor.” bir takım yaz Birleşik Krallık’taki Cambridge Üniversitesi’nden kozmolog Joris Witstok liderliğinde.

13,8 milyar yıl önceki Büyük Patlama’nın ardından, Evren’in yaşamının Kozmik Şafak olarak bilinen ilk milyar yılı kritik bir dönemdi. Oluşan ilk atomlar; ilk yıldızlar; karanlıkta ilk ışık açtı. Ancak önemli miktarlarda hidrojen ve helyumdan daha ağır elementler oluşturmak için yıldızların kendileri gerekti.

Yıldızlar, çekirdeklerinin sıcak, yoğun nükleer ocaklarında atomları birbirine çarpar ve onları daha ağır elementlere dönüştürmek üzere birleştirir. yıldız nükleosentezi. Ancak bu daha ağır elementler, füzyon materyali bitene ve ölene kadar büyük ölçüde yıldızda birikir. içeriğini fışkırtmak etrafındaki boşluğa çıkar. Genellikle biraz zaman alan bir süreçtir.

Witstok ve meslektaşları, Kozmik Şafak sırasında etrafta asılı duran tozu incelemek için JWST’yi kullandılar ve garip bir şey fark ettiler. ile ilişkili spektrumda beklenmedik derecede güçlü bir özellik buldular. ışığın soğurulması Büyük Patlama’dan sadece 800 milyon yıl kadar erken bir tarihte, galaksilerdeki karbon açısından zengin tozdan.

Sorun şu ki, bu toz taneciklerinin oluşmasının yüz milyonlarca yıl aldığı düşünülüyor ve galaksilerin özellikleri, bu oluşum zaman ölçeği için çok genç olduklarını gösteriyor. Ama çözülmesi imkansız bir sorun değil.

Evrendeki ilk yıldızların, bugün çevremizde gördüğümüz daha genç yıldızlardan çok daha büyük olduğu düşünülüyordu. Daha büyük yıldızlardan beri yakıt rezervlerini daha hızlı yakmakdaha ağır materyalleri nispeten erken yaymış olabilecek süpernovalarda patlayarak nispeten kısa ömürlü olacaklardı.

Bugün çevremizde mutlak toz fabrikaları olan yıldızlar da var. Wolf-Rayet yıldızları olarak adlandırılan bu yıldızlar, yaşamlarının sonuna gelmiş, süpernovanın eşiğinde olan büyük kütleli yıldızlardır. Çok fazla hidrojenleri kalmadı, ancak çok fazla nitrojen veya karbonları var ve çok yüksek bir oranda kütle fırlatma sürecindeler. Bu ejekta da karbon bakımından yüksektir.

Kozmik şafak sırasında birden fazla galakside yüksek miktarda karbon bulunması, bu süreçlerin sadece meydana gelmediğinin, Evrenin ilk zamanlarında yakın zamandaki uzay-zamanda olduğundan daha yaygın olduğunun kanıtı olabilir.

Buna karşılık, bu, büyük yıldızların ilk nesil için norm olduğunu öne sürüyor ve bugün neden hala Evren’in etrafında dolaştığını görmediğimizi açıklamaya yardımcı oluyor.

Araştırma yayınlandı Doğa.