Beyaz elmaslar, dev galaksi kümesi Abell 2744’ün kızılötesi görüntülerinde bulunan 83 genç, düşük kütleli, yıldız patlaması galaksisinden 20’sinin yerlerini göstermektedir. Bu kompozit, üç NIRCam filtresinden (mavi, yeşil ve kırmızı) alınan görüntüleri içermektedir. Yeşil filtre, reiyonizasyonun ilerlediği bir zamanda, iyonize oksijen tarafından yayılan ışığa karşı oldukça hassastır. Yeşil ışık olarak yayılan parıltı, milyarlarca yıl boyunca genişleyen evreni geçerken kızılötesine doğru gerilmiştir. Kümenin kütlesi doğal bir büyüteç görevi görerek gökbilimcilerin bu minik galaksileri evren yaklaşık 800 milyon yaşındayken olduğu gibi görmelerini sağlar.

JWST kullanan bilim insanları erken evren hakkında heyecan verici bir keşifte bulundu. Kozmosumuzu karanlık, sisli bir yerden bugün gördüğümüz parlak, berrak evrene dönüştürmede büyük rol oynayan düzinelerce küçük galaksi buldular.

Erken evreni yoğun sisle dolu bir oda olarak hayal edin. İlk milyar yılı boyunca uzay, ışığın çoğunun uzağa gitmesini engelleyen nötr hidrojen gazıyla bulutlu haldeydi.

Bugün, aynı gaz “iyonize” edilmiştir, yani elektronlarından arındırılmış ve ışığın serbestçe geçmesine izin verebilir. Reiyonizasyon adı verilen bu dönüşüm, esasen kozmik sisi temizler ve galaksilerin çok uzak mesafelerde parlak bir şekilde görünmesine izin verir.

James Webb Uzay Teleskobu’nun sanatçı tasviri.

Yeni keşfedilen galaksiler, Samanyolu’muzla karşılaştırıldığında şaşırtıcı derecede küçüktür. Kendi Galaksimizin kütlesine eşit olması için bu küçük galaksilerden 2.000 ila 200.000 tanesi gerekir. Boyutlarına rağmen, bu minyatür güç merkezleri ultraviyole ışık üretmede inanılmaz derecede etkilidir.

ABD Katolik Üniversitesi’nden Isak Wold’a göre, “Ultraviyole ışık üretmeye gelince, bu küçük galaksiler ağırlıklarının çok üzerinde bir performans sergiliyorlar.”

Bu minik galaksilerin onları mükemmel sis temizleyicileri yapan iki önemli avantajı var. Birincisi, küçük boyutları etraflarında çok fazla hidrojen gazı toplayamamaları anlamına gelir, bu da güçlü morötesi ışıklarının uzaya kaçmasını kolaylaştırır.

İkincisi, sadece çok fazla morötesi ışık yaratmakla kalmayıp aynı zamanda kendi maddelerinde yollar açarak ışığın serbest kalmasına yardımcı olan “yıldız patlamaları” adı verilen yoğun yıldız oluşumu dönemleri yaşarlar.

Araştırma ekibi, evrenin yalnızca 800 milyon yaşında olduğu, yani şu anki 13,8 milyar yıllık yaşının yalnızca %6’sı olduğu zamana bakmak için JWST’nin inanılmaz kızılötesi görüşünü kullandı.

Uzaktaki nesnelerin daha büyük ve parlak görünmesini sağlayan, doğal bir büyüteç gibi davranan “Pandora’nın kümesi” lakaplı Abell 2744 adlı bir galaksi kümesine odaklandılar.

Abell 2744, Pandora Kümesi. Kümedeki galaksiler, kütlesinin yüzde beşinden daha azını oluşturuyor. 

Bilim insanları, elektronlarını kaybetmiş oksijen atomlarından belirli bir yeşil ışık imzası aradılar; bu, kadim galaksilerde gerçekleşen yüksek enerjili süreçlerin açık bir işaretiydi. Milyarlarca yıl önce çıplak gözle görülebilen bu yeşil ışık, JWST’nin sensörlerine ulaştığında kızılötesi ışığa dönüşmüştü.

Ekip bu küçük yıldız patlaması galaksilerinden 83 tanesini keşfetti ve 20 tanesini detaylı bir şekilde inceledi. Bu keşif, reiyonizasyondan hangi tür nesnelerin sorumlu olduğuyla ilgili uzun süredir devam eden bir gizemi çözmeye yardımcı oluyor.

Analizleri, bu kadim galaksilerin ultraviyole ışıklarının yaklaşık % 25’ini, günümüzdeki galaksilere benzer şekilde, çevreleyen uzaya salmaları durumunda, evreni kaplayan sisi temizlemek için gereken tüm enerjiyi sağlayabileceklerini öne sürüyor.

Gökbilimciler daha önce büyük galaksilerin, küçük galaksilerin veya süper kütleli kara deliklerin bu kozmik yenilenmeyi yönlendirip yönlendirmediğini tartışırken, JWST’nin gözlemleri küçük galaksi teorisini güçlü bir şekilde destekliyor.

Bu bulgular bize bazen en küçük aktörlerin en büyük etkiyi yaratabileceğini ve evrenin karanlıktan aydınlığa nasıl evrildiğine dair anlayışımızı kökten değiştirebileceğini hatırlatıyor.