Abell 2744 adlı bir gökada üst kümesinin arkasında yer alan JD1 gökadası çekimsel olarak merceklenir ve üç görüntü gösterir.

Evrenin yaşamının ilk milyar yılı, evriminde çok önemli bir dönemdi. Yaklaşık 13,8 milyar yıl önceki Büyük Patlamadan sonra ‘Erken Evren’ genişledi ve hidrojen atomlarının oluşması için yeterince soğudu.

Hidrojen atomları, genç yıldızlardan morötesi fotonları emebilirdi ancak ilk yıldızların ve galaksilerin doğuşuna kadar evren karanlıklaştı ve kozmik karanlık çağlar olarak bilinen bir döneme girdi.

Birkaç yüz milyon yıl sonra ilk yıldızların ve galaksilerin ortaya çıkışı, hidrojen sisiyle kaplanmış evreni, iyonlaştırmaya başlayan enerjik morötesi ışınımla yıkadı. Bu da, fotonların uzayda seyahat etmesini sağlayarak evreni şeffaf hale getirdi.

Yeniden iyonlaşma çağı olarak adlandırılan o döneme hakim olan gökada türlerini belirlemek, bugün astronomide önemli bir hedeftir, ancak James Webb Uzay Teleskopunun (JWST) geliştirilmesine kadar gökbilimciler, ilk nesil galaksileri incelemek için gereken hassas kızılötesi cihazlardan yoksundu.

JWST, Pandora Kümesini (Abell 2744) hiç görülmemiş ayrıntılarla izliyor.

Kaliforniya Üniversitesi’nden astrofizikçi Dr. Guido Roberts-Borsani, “Şimdiye kadar JWST ile bulunan gökadaların çoğu, nadir bulunan ve erken evreni dolduran genç gökadaları özellikle temsil ettiği düşünülmeyen parlak gökadalardır. Bu nedenle, önemli olmakla birlikte, tüm bu hidrojen sisini yakan ana unsurlar oldukları düşünülmüyor.”

“Öte yandan, JD1 gibi ultra sönük gökadaların sayısı çok daha fazladır, bu nedenle onların yeniden iyonlaşma sürecini yürüten ve morötesi ışığın uzay ve zamanda engellenmeden seyahat etmesine izin veren gökadaları daha çok temsil ettiklerine inanıyoruz” dedi.

İlk olarak 2014 yılında keşfedilen JD1, dev gökada kümesi Abell 2744’ün arkasında bulunuyor. Abell 2744, yaklaşık 4 milyar ışık yılı uzaklıkta, yaklaşık 350 milyon ışık yılı genişliğinde ve 4 trilyondan fazla güneş kütlesine eşdeğer bir kütleye sahiptir.

Kümenin birleşik çekim gücü, JD1’den gelen ışığı bükerek ve güçlendirerek, sönük gökadanın normalde olacağından 13 kat daha büyük ve daha parlak görünmesini sağlar. Roberts-Borsani ve ekibi, JD1’in kızılötesi spektrumunu elde etmek için JWST’nin Yakın Kızılötesi spektrografını (NIRSpec) kullandılar.

JWST ile Abell 2744 galaktik kümesi ve derin alan görüntüsü.

Işığın Dünya’ya ulaşması zaman aldığından, JD1 yaklaşık 13.3 milyar yıl önceki evreni yani şimdiki yaşının sadece %4’ünde olduğu halini görüyordu. Galaksinin kütle çekimsel büyütmesi ve JWST’nin Yakın Kızılötesi Kamerasından (NIRCam) alınan yeni görüntülerin birleşimi, ekibin galaksinin yapısının benzeri görülmemiş ayrıntı ve çözünürlükte incelemesini mümkün kıldı.

Ayrıca gözlemler yıldızları oluşturan üç ana uzun toz ve gaz kümesini ortaya çıkardı. Araştırmacılar, JD1’in ışığını orijinal kaynağına ve şekline geri götürmek için yeni verileri kullanarak Samanyolu gibi eski galaksilerin boyutunun sadece bir kısmı olan kompakt bir galaksiyi ortaya çıkardılar.

Kaliforniya Üniversitesi’nden Prof. Dr. Tommaso Treu’a göre, “JWST devreye girmeden bir yıl öncesinde, bu kadar sönük bir galaksiyi doğrulamayı hayal bile edemezdik. JWST ve kütle çekimsel merceklemenin büyütme gücünün birleşimi bir devrimdir. Büyük Patlama’nın hemen ardından galaksilerin nasıl oluştuğunu ve geliştiğini anlatan kitabı yeniden yazıyoruz.”