Burada JWST  tarafından görüntülenen Pandora Galaksi Kümesi’nin (Abell 2744) arkasında, erken evrenden gelen 8 arka plan gökadası bulunmaktadır.

Uluslararası bir gökbilimci ekibi, evrenin ilk 1 milyar yılı boyunca mevcut en sönük gökadaların ilk spektroskopi gözlemlerini yapmak için JWST’yi kullandı. Sonuçlar, evrenin ilk yıllarına ait bir gizemi çözmeye yönelik hayati ipuçları sunuyordu.

Büyük Patlamadan sonraki ilk birkaç yüz milyon yıl boyunca evren, onu aydınlatacak yıldızların bulunmadığı yoğun bir hidrojen sisi çorbasıydı.

Bu dönem kozmik karanlık çağlar olarak bilinir. Sisin, radyasyonun hidrojen atomlarını parçalara ayırmasıyla, yeniden iyonlaşma olarak bilinen bir süreçle sonunda temizlendiği düşünülüyor.

Paris Astrofizik Enstitüsü’nden Hakim Atek liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, evrenin erken dönemlerindeki son derece sönük cüce gökadaları gözlemlemek için JWST’yi kullandılar.

Bu uzak galaksiler normalde JWST’in güçlü yetenekleriyle bile görülemezdi, ancak gökbilimciler, 4 milyar ışık yılı uzaklıktaki galaksilerden oluşan Pandora Kümesi’nin kütle çekimsel mercekleme etkisinden yardım aldılar. Kümenin muazzam kütlesi, daha uzaktaki galaksilerin ışığını büyüttü.

JWST, tüm erken evreni yeniden şekillendirmeye yetecek kadar güçlü cüce galaksiler buldu.

Ekip, JWST’in Yakın Kızılötesi Spektrografı (NIRSpec) ile hem görüntüleri hem de spektroskopi verilerini alarak toplamda 8 erken gökadayı incelemeyi başardı. Göze çarpan bulgu, galaksilerin, gökbilimcilerin önceki senaryolardan elde ettiğinden 4 kat daha fazla UV radyasyonu üretmesiydi.

Atek, “Küçük boyutlarına rağmen, bu düşük kütleli galaksiler enerjik radyasyonun üretken üreticileridir ve bu dönemdeki bollukları o kadar büyüktür ki, kolektif etkileri Evrenin tüm durumunu dönüştürebilir” dedi.

Gruptan astrofizikçi Iryna Chemerynska, “Kozmik yeniden iyonlaşma sırasında nötr hidrojeni iyonize plazmaya dönüştüren iyonlaştırıcı fotonlar üretiyorlar” diye ekledi.

Birmingham Üniversitesi’nden Sean McGee, “Parçaların birbirine uyduğunu ve suçlu olarak doğrudan küçük galaksileri işaret ettiğini görmek harika” dedi.

Pandora Galaksi Kümesi. Gökbilimciler JWST’den alınan bu görüntüde 50 bin yakın kızılötesi ışık kaynağının temsil edildiğini tahmin ediyor.

Gökbilimciler uzun süredir bu tür galaksilerin erken evrenin aydınlanmasına yardımcı olduğundan şüpheleniyorlardı, McGee şunu ekledi: “JWST önceden beklenenden daha fazla AGN (aktif galaktik çekirdek) bulduğu için bu son zamanlarda daha tartışmalı hale geldi.”

İlaveten McGee, “Önceleri bu bir varsayımdı. Küçük galaksiler önemli bir rol oynayabilir, ancak onu doğrudan görmek çok tatmin edici. JWST olmasaydı bu mümkün olmazdı” dedi.

Şimdi bu küçük galaksilere ilişkin yeni JWST verileri ihtimal ki onları yeniden ilgi odağı haline getirir. Bir sonraki adım, GLIMPSE adında yeni bir JWST gözlem programıdır.

Gökbilimciler, erken evrende arkasındaki daha sönük gökadaları görmek için başka bir büyük gökada kümesini (Abell S1063) hedefleyecekler.

Hubble Uzay Teleskopu (HST) tarafından gözlenen Abell S1063, galaksi kümesi. 

Bu, mevcut çalışmadaki cüce gökadaların büyük ölçekli gökada dağılımına özgü olup olmadığını doğrulamalarına olanak tanıyacak.

McGee ayrıca yaklaşmakta olan Kilometre Kare Dizisinin (SKA) önemine de dikkat çekerek, “Evrenin yeniden iyonlaşmadığı yerlerin tam olarak haritasını çıkarabileceğiz” diyor.

Atek ve ekibinin bulguları doğruysa, cüce galaksilerden uzakta yalnızca 21 cm’de kendine özgü bir radyo sinyali veren nötr hidrojen bulmaları gerekir. Atek’e göre, “Küçük galaksilerin etrafında radyo sinyalinin olmayışı, geceleri havlamayan bir köpeğe benzeyecek.”