Görüntülenen en uzak galaksiler: Büyük Patlama’dan 350 milyon yıl sonra oluştular
Keith Cooper
James Webb Uzay Teleskobu’nun (JWST) hassas mercekleri şimdiye kadar gözlemlenen en uzak ikinci ve dördüncü gökadaları gözlemledi ve Büyük Patlama teorisinin tanımladığı gökada oluşumunun temel resmini destekledi. Keşif, yaklaşık 3,5 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan ve ‘Pandora Kümesi’ olarak da bilinen ‘Abell 2744’ adlı gökada kümesinin yarattığı dev kütleçekimsel merceğin sağladığı devasa bir yardım eli sayesinde mümkün oldu. Kümenin muazzam kütle çekimi, uzay-zaman dokusunu, daha uzak mesafelerdeki galaksilerin ışığını büyütmeye yetecek bir şekle sokar.
BÜYÜK PATLAMADAN 330 VE 350 MİLYON YIL SONRA OLUŞTULAR
Çalışmalarını Penn State Eberly College of Science’ta sürdüren ve ‘JWST UNCOVER’ (Ultradeep NIRSpec and NIRCam Observations before the Age of Reionization) ekibinin üyesi olan Bingjie Wang, James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanarak gök cisimlerini araştırıyor. Bu kozmik mercekle büyütülen ilk galaksiler. şimdiye kadar gözlemlenen en ‘kırmızıya kayan’ gökadalardan ikisini keşfetti.
Kozmolojik ‘kırmızıya kayma’, sürekli genişleyen evren tarafından tetiklenen ışık dalga boylarının uzamasını ifade eder. Bir galaksi ne kadar uzaktaysa, ışığı uzayda bize ulaşırken evren de o kadar genişler ve dolayısıyla ışığın dalga boyları da aynı oranda uzar. Dalga boyları bu şekilde uzatıldıkça, daha yakın yani mavimsi dalgalardan daha kırmızı olanlara doğru hareket ederler ve sonunda elektromanyetik spektrumun görünmez kızılötesi bölgesine girerler. Büyük Patlama’dan sadece 300 ila 400 milyon yıl sonra oluşan galaksiler, ışıklarını insanların göremediği ancak JWST’nin ‘Yakın Kızılötesi Kamerası’ (NIRCam) ve ‘Yakın Kızılötesi Spektrometresi’ (NIRSPEC) aracılığıyla gerçekten tespit edilebilecek kızılötesi dalga boylarında yaydı.
Wang ve araştırma ekibi, oldukça kırmızıya kayan iki gökadanın mercekli görüntülerini tespit edebildiler. ‘UNCOVER-z13’ (‘z’, ‘kırmızıya kayma’nın kısaltmasıdır) olarak adlandırılan galaksinin kırmızıya kayma oranı 13,079’dur ve bu da onun bilinen en uzak ikinci galaksi olduğunu doğrulamaktadır. (Doğrulanan en uzak galaksi yine JWST tarafından 2022 yılında keşfedilen ve kırmızıya kayması 13,2 olan JADES-GS-z13-0’dır.) UNCOVER-z13’ün Büyük Patlama’dan sadece 330 milyon yıl sonra ortaya çıktığını görüyoruz.
Yakın zamanda keşfedilen ‘UNCOVER-z12’ galaksisi, 12.393’lük kırmızıya kayma ile tüm zamanların en uzak galaksileri listesinde dördüncü sırada yer aldı. Bu galaksiyi Büyük Patlama’dan sadece 350 milyon yıl sonraki haliyle görüyoruz.
BEKLENMEYEN FARKLI ELEMANLARDAN OLUŞURLAR
İki galaksinin farklı şekilde oluştuğunu gösteren şey görünümleridir. Benzer şekilde, yüksek kırmızıya kaymalarda görülen diğer galaksiler de çok küçük görünüyorlar ve sadece birkaç yüz ışıkyılı genişlikte noktalara sahipler. UNCOVER galaksileri kozmik yapı içerisinde yer almaktadır. Wang, yaptığı açıklamada, “Bu mesafelerde daha önce keşfedilen galaksiler, görüntülerimizde bir nokta gibi görünüyor” dedi. “Öte yandan, biri fıstık benzeri bir uzamaya benziyor, diğeri ise yumuşak bir topa benziyor.”
Bu galaksiler aynı zamanda daha büyüktür ve UNCOVER-z12’nin kenar diski yaklaşık 2000 ışıkyılı genişlikte olup, bu çağda görülen diğer galaksilerden altı kat daha büyüktür. Wang, “Boyut farkının yıldızların oluşma şeklinden mi, yoksa oluştuktan sonra geçirdikleri evrelerden mi kaynaklandığı henüz bilinmese de, galaksilerin özelliklerinde görülen çeşitlilik gerçekten ilginç” diyor: “Bu ilk galaksilerin oluşması bekleniyor. benzer malzemelerden oluşuyor ama zaten birbirlerinden çok farklılar.” “İşaretlerini gösteriyorlar
Galaksilerin özelliklerinde görülen ikilik, evrenin bu erken evresi için bile aydınlatıcı olsa da, yeni keşfedilen her iki galaksi de Büyük Patlama modelini güçlü bir şekilde destekleyen genel özelliklere sahiptir. Bu model, evrenimizin ortaya çıkışından sonra galaksilerin çok küçük boyutlarda hayata başlayıp, diğer galaksilerle ve gaz bulutlarıyla bir araya gelerek hızla büyüdüğünü göstermektedir.
‘BÜYÜK PATLAMA’ TEORİSİNİ DESTEKLİYORLAR
Bu büyüme daha fazla yıldızın oluşmasına yol açtı, sonuçta genç galaksilerde bulunan elementlerin bolluğu ve çeşitliliği arttı, onlara hidrojen ve helyumdan daha ağır elementler sağlandı. Penn State’de astronomi ve astrofizik alanında yardımcı doçent olan Joel Leja, UNCOVER tarafından ortaya çıkarılan galaksilerin genç, küçük, bol miktarda ağır element içerdiğini ve aktif olarak yeni yıldızlar oluşturduğunu, bunların hepsinin “Büyük Patlama”dan sonra patladığına inanıldığını söylüyor. Üniversite ve Wang’ın grubundaki bir ortak araştırmacı, yaptığı açıklamada şunları söyledi. “teorisinin tüm paradigmasını” desteklediğini belirtiyor.
İlginçtir ki JWST, kırmızıya kayan gökadaları UNCOVER-z13 ve -z12’den daha yüksek seviyelerde görebilme kapasitesine sahiptir; bu, [sonraki keşiflerin] daha genç olacağı anlamına gelir; Ancak Pandora Kümesi tarafından mercek altına alınan başka bir galaksi tespit edilmedi. Leja, “Bu, o zamandan önce hiçbir galaksinin oluşmadığı ve daha uzak mesafelerde hiçbir şey bulamayacağımız anlamına gelebilir” diyor. “Belki de bu küçük pencere konusunda yeterince şanslı olmadığımız anlamına geliyordur.”
Gökbilimciler, birincil gökadaları araştırmak amacıyla derin kozmosa yeni pencereler açmak için birçok ‘mercek kümesi’ kullanarak araştırmalarına devam edecekler.
Keşif Astrophysical Journal Letters’da yayınlandı.
Orijinal makale Space.com’dan alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
