NASA’nın Webb Teleskobu, yakın ve uzak galaksiler arasındaki bağlantıları ortaya koyuyor

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu tarafından görüntülenen uzak gökadaların yeni bir analizi, bunların son derece genç olduklarını ve kozmik arka bahçemizdeki nadir bir küçük gökada sınıfı olan “yeşil bezelye” ile bazı dikkate değer benzerlikler paylaştıklarını gösteriyor.

“Bu erken galaksilerin ayrıntılı kimyasal parmak izleriyle, şimdiye kadar tanımlanan en ilkel galaksiyi içerdiklerini görüyoruz. Aynı zamanda, bu galaksileri evrenin başlangıcından itibaren yakındaki benzer galaksilere bağlayabiliyoruz. Amerikan Astronomi Topluluğu’nun Seattle’daki 241. toplantısında bulguları sunan NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde astrofizikçi olan James Rhoads, “çok daha ayrıntılı bir çalışma” dedi.

Rhoads liderliğindeki sonuçları açıklayan bir makale 3 Ocak’ta yayınlandı. Astrofizik Dergi Mektupları.

Yeşil bezelye gökadaları, 2009 yılında, vatandaş bilim adamlarının Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması’ndan başlayarak gökadaları görüntülerde sınıflandırmaya yardımcı olduğu bir proje olan Galaxy Hayvanat Bahçesi’ne katılan gönüllüler tarafından keşfedildi ve adlandırıldı. Bezelye, hem anketin bileşik görüntülerinde farklı filtrelere atanan renklerin hem de galaksilerin kendilerine ait bir özelliğin bir sonucu olarak, belirgin bir yeşil gölgeye sahip küçük, yuvarlak, çözülmemiş noktalar olarak göze çarpıyordu.

Yeşil bezelye gökadasının renkleri sıra dışıdır, çünkü ışığının önemli bir kısmı parıldayan gaz bulutlarından gelir. Gazlar, gökkuşağı benzeri sürekli renk spektrumu üreten yıldızların aksine, belirli dalga boylarında ışık yayar. Bezelye de oldukça kompakttır, tipik olarak sadece yaklaşık 5.000 ışıkyılı çapındadır veya Samanyolu galaksimizin yaklaşık %5’i kadardır.

Cincinnati Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı ve analiz ekibinin bir üyesi olan Keunho Kim, “Bezelye küçük olabilir, ancak yıldız oluşum aktiviteleri boyutlarına göre alışılmadık derecede yoğun, bu nedenle parlak ultraviyole ışık üretiyorlar” dedi. “Hubble’dan elde edilen yeşil bezelyelerin ultraviyole görüntüleri ve erken yıldız oluşturan gökadalar üzerine yer tabanlı araştırmalar sayesinde, her ikisinin de bu özelliği paylaştığı açıktır.”

Temmuz 2022’de NASA ve Webb misyonundaki ortakları, SMACS 0723 olarak bilinen bir kümenin içinde ve arkasında binlerce gökadayı yakalayan uzak evrenin şimdiye kadar görülen en derin ve en keskin kızılötesi görüntüsünü yayınladı. arka plan galaksilerinin görünümünü hem büyütür hem de bozar. Kümenin arkasındaki en sönük gökadalar arasında yeşil bezelyelerin uzak akrabaları olabilecekmiş gibi görünen üçlü kompakt kızılötesi nesne vardı. Bu üç gökadadan en uzak olanı yaklaşık 10 kat büyütüldü ve teleskopun benzeri görülmemiş yeteneklerinin yanı sıra doğadan da önemli bir yardım sağladı.

Webb, kümeyi görüntülemekten daha fazlasını yaptı; Yakın Kızılötesi Spektrografı (NIRSpec) cihazı, sahnedeki seçili gökadaların tayfını da yakaladı. Rhoads ve meslektaşları bu ölçümleri inceleyip uzayın genişlemesinden kaynaklanan dalga boyuna göre düzelttiklerinde, oksijen, hidrojen ve neon tarafından yayılan karakteristik özelliklerin yakındaki yeşil bezelyelerden görülenlere şaşırtıcı bir benzerlikle sıralandığını gördüler.

Ek olarak, Webb spektrumları, bu kozmik şafak galaksilerindeki oksijen miktarını ilk kez ölçmeyi mümkün kıldı.

Yıldızlar enerji üretirken, hidrojen ve helyum gibi daha hafif elementleri daha ağır elementlere dönüştürürler. Yıldızlar hayatlarının sonunda patladığında veya dış katmanlarını kaybettiğinde, bu daha ağır elementler sonraki yıldız nesillerini oluşturan gaza karışır ve süreç devam eder. Kozmik tarih boyunca, yıldızlar sürekli olarak evreni zenginleştirdi.

Webb gökadalarından ikisi, Samanyolu’ndaki düzeyin yaklaşık %20’si kadar oksijen içerir. Sloan araştırması tarafından gözlemlenen yakın galaksilerin %0,1’inden daha azını oluşturan tipik yeşil bezelyelere benziyorlar. İncelenen üçüncü galaksi daha da sıra dışı.

Goddard araştırmacısı Sangeeta Malhotra, “Bu nesneleri, evrenin şu anki yaşının yaklaşık %5’i kadar olduğu 13.1 milyar yıl öncesine kadar var olan halleriyle görüyoruz” dedi. “Ve bunların her anlamda genç galaksiler olduğunu görüyoruz – genç yıldızlarla ve daha önceki yıldızlardan geri dönüştürülmüş çok az kimyasal ürün içeren parıldayan gazla dolu. Gerçekten de, bunlardan biri bizimki gibi bir galaksinin oksijeninin sadece %2’sini içeriyor ve belki de kimyasal olarak şimdiye kadar tanımlanmış en ilkel galaksi.”

NIRSpec, Airbus Industries tarafından ESA (Avrupa Uzay Ajansı) için inşa edildi. Yaklaşık yarım milyon mikro panjur dizisi (ışığı almak veya engellemek için açılıp kapatılabilen küçük kapılar), bir seferde 100 adede kadar ayrı nesnenin tayfını yakalamasına olanak tanır. Microshutter dizisi ve dedektör alt sistemleri NASA tarafından üretildi.