Evren, ne, neden, nasıl gibi sorularla dolu. Gökbilimciler, uzak galaksilerdeki yıldız oluşum bölgelerinin oldukça büyütülmüş halini gösteren nadir bir kozmik dizilim karşısında şaşkınlığa uğradı.

JWST’yi kullanan gökbilimciler, soru işareti şeklinde çarpıtılmış uzak, kırmızı bir galaksi bulduklarında şaşırdılar. Nadiren görülen belirli bir doğal kütle çekim merceği türü, galaksinin birden fazla kez görünmesine neden oluyor.

Merceklenme ayrıca galaksiyi ve sarmal yoldaşını büyüterek, gökbilimcilerin JWST’den gelen kızılötesi veriler ile Hubble Uzay Teleskobundan (HST) gelen morötesi verilerin bir kombinasyonunu kullanarak, yıldız oluşumunun belirli bölgelerini tanımlamalarına olanak tanıyor.

Yedi milyar yıl önce, evrenin yıldız oluşumunun en parlak dönemi yavaşlamaya başlamıştı. O zamanlar Samanyolu galaksimiz nasıl görünüyordu? JWST’yi kullanan gökbilimciler, uzayda nadir görülen bir hizalanmanın sonucu olan kozmik bir soru işareti biçiminde ipuçları buldular.

Saint Mary’s Üniversitesi’nden astronom Guillaume Desprez, “gözlemlenebilir evrende benzer kütle çekimsel mercek yapılandırmalarının sadece üç veya dört örneğini biliyoruz. Bu bulguyu heyecan verici kılıyor çünkü JWST’in gücünü ve belki de bundan daha fazlasını bulabileceğimizi gösteriyor” diyor.

Bu bölge daha önce HST ile gözlemlenmiş olsa da, ilgi çekici soru işareti şeklini oluşturan tozlu kırmızı galaksi yalnızca JWST ile görüntüye girmiştir.

Bunun nedeni, HST’nin kozmik tozda hapsolduğunu tespit ettiği ışık dalga boylarının, kızılötesi ışığın daha uzun dalga boylarının içinden geçip JWST’in aletleri tarafından tespit edilebilmesidir.

JWST ve HST’nin aynı bölge görüntüleri. Alttaki görüntü “Hubble” olarak etiketlenmiştir ve gösterilen galaksiler genel olarak sarı tonda ve pusludur. Üstteki görüntü “Webb” olarak etiketlenmiştir. Görüntüler karşılaştırıldığında, soru işareti şeklini oluşturan özelliklerden bazılarının alttaki görüntüde de mevcut olduğu açıktır, ancak bu görüntü tek başına olsaydı muhtemelen fark edilmezdi.

Gökbilimciler, küme o kadar büyük ki uzay-zaman dokusunu çarpıttığından ötürü büyüteç gibi davranan MACS-J0417.5-1154 galaksi kümesini gözlemlemek için her iki teleskopu da kullandılar. Bu durum, gökbilimcilerin kümenin arkasındaki çok daha uzak galaksilerde gelişmiş ayrıntıları görmelerini sağladı.

Ancak, galaksileri büyüten kütle çekim etkileri aynı zamanda bozulmaya da neden olur ve bunun sonucunda galaksiler gökyüzünde yaylar halinde dağılmış ve hatta birden fazla kez belirmiş gibi görünür. Kütle çekimsel merceklenme zaten budur.

JWST tarafından ortaya çıkarılan kırmızı galaksi, daha önce HST tarafından tespit edilen ve etkileşimde bulunduğu bir sarmal galaksiyle birlikte, alışılmadık bir şekilde büyütülüp çarpıtılıyor.

Bu da uzak galaksiler, mercek ve gözlemci arasında özel, nadir bir hizalanma gerektiriyor; astronomların hiperbolik göbek kütle çekim merceği adını verdikleri olaydır bu.

Bu, JWST’in görüntüsünde görülen galaksi çiftinin beş görüntüsünü açıklıyor; bunlardan dördü soru işaretinin tepesini izliyor. Soru işaretinin noktası, bizim bakış açımıza göre doğru yerde ve uzay-zamanda bulunan ilgisiz bir galaksiyi gösteriyor.

JWST, NIRISS (Yakın Kızılötesi Görüntüleyici ve Yarıksız Spektrograf) cihazının milyarlarca ışık yılı uzaklıkta bir galaksideki yıldız oluşumu yerlerini tespit etme yeteneğinin yanı sıra, araştırma ekibi soru işareti şeklini vurgulamadan da edemedi.

Mercekli Soru İşareti galaksi bölgesinin geniş alan görüntüsü.

Saint Mary’s Üniversitesi’nden astronom Marcin Sawicki, “bu gerçekten harika görünüyor. Gençliğimde astronomiye başlamamın nedeni bu tür inanılmaz görüntülerdi” dedi.

Saint Mary’s Üniversitesi’nden astronom Vicente Estrada-Carpenter, “yıldız oluşumunun galaksiler içinde ne zaman, nerede ve nasıl gerçekleştiğini bilmek, galaksilerin evrenin tarihi boyunca nasıl evrimleştiğini anlamak için çok önemlidir” diyor.

Sonuçlar, yıldız oluşumunun her ikisinde de yaygın olduğunu gösteriyor. Spektral veriler ayrıca yeni bulunan tozlu galaksinin, karşıdan görünen sarmal galaksiyle aynı mesafede bulunduğunu ve muhtemelen etkileşime girmeye başladıklarını doğruluyor.

Estrada-Carpenter, “soru İşareti Çifti’ndeki her iki galaksi de birkaç kompakt bölgede aktif yıldız oluşumu gösteriyor, muhtemelen iki galaksinin çarpışmasından kaynaklanan gazın bir sonucudur.”

“Ancak, hiçbir galaksinin şekli çok bozulmuş görünmüyor, bu yüzden muhtemelen birbirleriyle etkileşimlerinin başlangıcını görüyoruz” diyor.

Sawicki’ye göreyse, “Yıldız oluşumunun zirvede olduğu milyarlarca yıl önce görülen bu galaksiler, o dönemde Samanyolu galaksisinin sahip olduğu kütleye benziyor. JWST, bizim kendi galaksimizin gençlik yıllarının nasıl olabileceğini incelememize olanak sağlıyor” dedi.

JWST, güneş sistemimizdeki gizemleri çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyalara bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve içindeki yerimizi araştırıyor.