Kozmik Şafağa Tanıklık: James Webb Uzay Teleskobu (JWST) Evrenin En Eski Galaksilerinin Doğuşunu İlk Kez Yakaladı
Bu çizim, Yeniden İyonlaşma Çağı’nda gazın şeffaf ve opak bir karışım olduğu Büyük Patlama’dan yalnızca birkaç yüz milyon yıl sonra oluşan bir galaksiyi göstermektedir. JWST’den elde edilen veriler, bu ilk gökadaların yakınlarında çok fazla soğuk, nötr gaz bulunduğunu ve gazın beklenenden daha yoğun olabileceğini gösteriyor.
JWST’yi kullanan Kopenhag Üniversitesi araştırmacıları, evrendeki en eski üç gökadanın oluşumunu 13 milyar yıldan daha uzun bir süre önce gören ilk kişiler oldular.
Astronomi tarihinde ilk kez, Niels Bohr Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, 13,3 ila 13,4 milyar yıl önce, evrenin en eski üç gökadasının doğuşuna tanık oldular.
Araştırmacılar JWST ile, inşa edilme sürecindeki bir mini galakside biriken büyük miktarda gazdan gelen sinyalleri görebildiler.
Teorilere ve bilgisayar simülasyonlarına göre galaksilerin oluşumu bu şekilde olsa da gerçekte şimdiye değin bu olaya hiç tanık olunmamıştı.
Yapay zeka tarafında oluşturulan görüntü.
Niels Bohr Enstitüsü’nden astrofizikçi Kasper Elm Heintz, “Bunların şimdiye kadar gördüğümüz galaksi oluşumunun ilk ‘doğrudan’ görüntüleri olduğunu söyleyebiliriz.”
“JWST bize daha önce evriminin sonraki aşamalarındaki erken galaksileri gösterdi. Burada onların doğuşuna ve dolayısıyla evrendeki ilk yıldız sistemlerinin inşasına tanık oluyoruz” dedi.
Bu Gözlemi Nasıl Yaptılar?
Araştırmacılar, evrenin ilk galaksilerinin oluşumunu, bu galaksilerden gelen ışığın, onların içinde ve çevresinde bulunan nötr gaz tarafından nasıl emildiğine dair gelişmiş modeller kullanarak ölçebildiler. Bu geçiş Lyman-alfa geçişi olarak bilinir.
Çalışma grubu, ışığı ölçerek yeni oluşan galaksilerdeki gazı diğer gazlardan ayırt edebildiler. Bu ölçümler yalnızca JWST’nin inanılmaz derecede hassas kızılötesi spektrograf yetenekleri sayesinde mümkün oldu.
Büyük Patlamadan Kısa Bir Süre Sonra Doğan Galaksiler
Ekip, üç galaksinin doğuşunun, her şeyi başlatan Büyük Patlama’dan yaklaşık 400 ila 600 milyon yıl sonra meydana geldiğini tahmin ediyor.
Bu uzun bir süre gibi görünse de, evrenin 13,8 milyar yıllık toplam ömrünün ilk yüzde üç ila dörtlük bir kısmında oluşan galaksilere karşılık geliyor.
Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra evren, gece gökyüzünün iyi tanımlanmış yıldızlardan oluşan bir örtüyle benekli olduğu günümüzün aksine. hidrojen atomlarından oluşan devasa, opak bir gazdı.
Ekipten Darach Watson, “Büyük Patlama’dan sonraki birkaç yüz milyon yıl boyunca, yıldızlar ve gazlar galaksilere dönüşmeden önce ilk yıldızlar oluştu. Gözlemlerimizde başlangıcını gördüğümüz süreç budur” diye açıklıyor.
Galaksilerin doğuşu, evrenin tarihinde Yeniden İyonlaşma Çağı olarak bilinen bir zamanda, ilk galaksilerden bazılarının enerjisi ve ışığının hidrojen gazı sisini delip geçtiği bir zamanda gerçekleşti.
Araştırmacıların JWST’nin kızılötesi görüşünü kullanarak yakaladığı şey tam da bu büyük miktardaki hidrojen gazıdır. Bu, yıldızların ve galaksilerin yapı taşı olan soğuk, nötr hidrojen gazının bugüne kadar bilimsel araştırmacılar tarafından keşfedilen en uzak ölçümüdür.
Erken Evren Hakkında
Evren “yaşamına” yaklaşık 13,8 milyar yıl önce muazzam bir patlamayla yani Büyük Patlamayla başladı. Bu olay, kuarklar ve elektronlar gibi atom altı parçacıkların bolluğuna yol açtı. Bu parçacıklar protonları ve nötronları oluşturmak üzere bir araya geldi ve bunlar daha sonra atom çekirdeğini oluşturdu.
Büyük Patlama’dan yaklaşık 380 bin yıl sonra elektronlar atom çekirdeğinin yörüngesinde dönmeye başladı ve evrenin en basit atomları yavaş yavaş oluşmuş oluyordu.
Evrenin genişlemesi: Galaksilerin doğuşu, evrenin tarihinde Yeniden İyonlaşma Çağı olarak bilinen bir dönemde, en eski galaksilerden bazılarından gelen enerji ve ışığın hidrojen gazı bulanıklığını kırdığı dönemde gerçekleşti.
İlk yıldızlar birkaç yüz milyon yıl sonra oluştu. Ve bu yıldızların kalplerinde etrafımızdakilerden bildiğimiz daha büyük ve daha karmaşık atomlar oluştu.
Daha sonra yıldızlar galaksilere dönüştü. Bilinen en eski galaksiler Büyük Patlama’dan yaklaşık 3-400 milyon yıl sonra oluşmuştu. Güneş sistemimiz yaklaşık 4,6 milyar yıl önce, yani Büyük Patlama’dan 9 milyar yıldan fazla bir süre sonra ortaya çıktı.
Kökenlerimizin Anlaşılmasına Katkı Sağlar
Araştırma ekibi, yeni sonuçlarını genişletmek ve galaksilerin oluşumunun en erken dönemi hakkında daha fazla şey öğrenmek umuduyla JWST ile daha fazla gözlem süresi için başvuruda bulundu.
Dediklerine göre bu yeni bilgi, insanlığın en temel sorularından birinin yanıtlanmasına katkıda bulunacak. Ekipten Simone Vejlgaard, “Şimdilik bu, galaksilerin oluşumuna ilişkin yeni gözlemlerimizi eskisinden çok daha detaylı bir şekilde haritalandırmakla ilgiliyiz.”
“Aynı zamanda sürekli olarak evrenin ne kadar ilerisini görebildiğimiz sınırlarını zorlamaya çalışıyoruz. Böylece belki daha da ilerilere ulaşabiliriz” diyor.
Ekipten Gabriel Brammer, “Bizim her zaman sorduğumuz en temel sorulardan biri şudur: ‘Nereden geliyoruz?’. Burada, evrenin ilk yapılarından bazılarının yaratıldığı ana ışık tutarak cevabın biraz daha fazlasını bir araya getiriyoruz.”
“Böylece, bulmacanın daha fazla parçasını bir araya getirebileceğimizi umuyoruz. Bundan sonrası daha fazla araştıracağımız bir süreç olacak” diye ekliyor.
