Bilim insanları, 13 milyar yıldan daha uzun bir süre önce, evrenin ilk yıldızlarının ışık saçmaya başladığı 'kozmik şafak' dönemine ait ışığı, ilk kez Dünya üzerindeki bir teleskopla gözlemlemeyi başardı.
Bu kadim çağdan kalan ışık, milimetre dalga boylarında ve aşırı derecede soluktur. Bu nedenle, uzay tabanlı gözlemevleri bu ışığı yakalayabilse de, yer tabanlı teleskoplar için sinyal, Dünya atmosferindeki elektromanyetik radyasyon tarafından perdelenir. Bu, yer tabanlı gözlemlerin önündeki en büyük engellerden biriydi.
Ancak özel olarak tasarlanmış bir teleskop kullanan bilim insanları, Büyük Patlama'nın artalan ışığı üzerinde ilk yıldızların bıraktığı izleri tespit etti. Bu önemli bulgular, geçtiğimiz günlerde bilimsel bir yayında duyuruldu.
Proje liderlerinden biri, yer tabanlı bir teleskopla bu ölçümün yapılamayacağının düşünüldüğünü belirtti. Mikrodalga sinyallerin ölçümünün çok zor olduğunu ve yer tabanlı gözlemlerin uzaya göre ek zorlukları olduğunu ifade eden bilim insanları, bu engellerin aşılmasının önemli bir başarı olduğunu vurguladı.
Gözlemevi, Şili'nin kuzeyindeki Atacama Çölü'nde, 5.138 metre yüksekte yer alıyor. 2016'dan beri faaliyette olan teleskop, gökyüzünü mikrodalga frekanslarında taramak üzere ayarlandı. Geceleri gökyüzünün büyük bir bölümünü haritalandırabilen bu teleskop, evrenin ilk milyar yılı olan kozmik şafaktan gelen mikrodalga sinyallerini alabilecek eşsiz bir hassasiyete sahip.
Büyük Patlama'dan sonraki ilk 380.000 yıl boyunca evren, ışığın geçemeyeceği kadar yoğun bir elektron bulutuyla doluydu. Ancak evren genişleyip soğudukça, elektronlar protonlar tarafından yakalanarak hidrojen atomlarını oluşturdu.
Bu hidrojen atomları sadece mikrodalga boyundaki ışığın serbestçe hareket etmesini (kozmik mikrodalga arka planı - CMB - olarak uzayı doldurmasını) sağlamakla kalmadı, aynı zamanda yeterince yoğun oldukları yerlerde kütleçekim etkisiyle çökerek ilk yıldızları ateşledi. Bu yıldızlardan yayılan ışık daha sonra toplu halde olmayan hidrojen gazı ceplerini yeniden iyonize etti, elektronlarını ayırdı ve CMB'den gelen ışıkla çarpışarak polarize olmasına neden oldu.
CMB'nin bu polarize kısmından gelen sinyal, kozmolojik yapbozun hayati bir parçasıdır; bu sinyal olmadan, erken evren hakkındaki bilgimiz eksik kalır.
Geçmişteki uzay tabanlı teleskopların (önceki uydu görevleri) bu boşluğun bir kısmını doldurma çabalarına rağmen, onların verileri gürültü içeriyordu ve yörüngeye yerleştirildikten sonra iyileştirilemezlerdi.
Araştırmacılar, bu yeniden iyonizasyon sinyalini daha hassas bir şekilde ölçmenin, kozmik mikrodalga arka planı araştırmalarının önemli bir sınırı olduğunu belirtiyor.
Bu gözlemleri elde etmek için araştırmacılar, yer tabanlı teleskop verilerini önceki uydu görevlerinden gelen verilerle karşılaştırarak, polarize mikrodalga ışığı için ortak bir sinyali belirlediler.
Bilim insanlarına göre evren bir fizik laboratuvarı gibidir. Evrenin daha iyi ölçümleri, bol ancak anlaşılması zor parçacıklar olan karanlık madde ve nötrinolar hakkındaki anlayışımızı geliştirmeye yardımcı olur. İlerleyen süreçte elde edilecek ek verilerle, mümkün olan en yüksek hassasiyete ulaşmayı umuyorlar.
