James Webb Uzay Teleskobu sanatçısının anlayışı. Kredi: NASA-GSFC, Adriana M. Gutierrez (CI Laboratuvarı)
Yeni bir çalışmada, uluslararası bir astrofizikçi ekibi, Dünya’dan gelen görüntülerde saklanan birkaç gizemli nesne keşfetti. James Webb Uzay Teleskobu: evren tarihinde çok erken ortaya çıkan ve çok büyük olan altı potansiyel galaksi, mevcut kozmolojik teoriye göre mümkün olmamalıdır.
Aday galaksilerin her biri, evrenin başlangıcından yaklaşık 500 ila 700 milyon yıl sonra var olmuş olabilir. Büyük patlamaveya 13 milyar yıldan daha önce. Ayrıca neredeyse günümüzünki kadar çok yıldız içeren devasa boyuttadırlar. Samanyolu Gökada.
Yeni araştırmanın ortak yazarı ve Colorado Boulder Üniversitesi’nde astrofizik yardımcı doçenti Erica Nelson, “Bu muzlar” dedi. “Erken evrenin kendisini bu kadar hızlı organize etmesini beklemiyorsunuz. Bu galaksilerin oluşma zamanı olmamalıydı.”
Avustralya’daki Swinburne Teknoloji Üniversitesi’nden ilk yazar Ivo Labbé de dahil olmak üzere Nelson ve meslektaşları, sonuçlarını 22 Şubat’ta dergide yayınladılar. Doğa.
Büyük Patlama’dan 500-800 milyon yıl sonra görülen altı aday büyük gökadanın görüntüleri. Kaynaklardan biri (sol altta), günümüz Samanyolu kadar çok yıldız içerebilir, ancak 30 kat daha kompakttır. Kredi: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne Teknoloji Üniversitesi). Görüntü işleme: G. Brammer (Niels Bohr Enstitüsü’nün Kopenhag Üniversitesi’ndeki Kozmik Şafak Merkezi)
En son buluntular, Aralık 2021’de fırlatılan ve şimdiye kadar uzaya gönderilen en güçlü teleskop olan James Webb tarafından gözlemlenen en eski gökadalar değil. Geçen yıl, bilim adamlarından oluşan başka bir ekip, Büyük Patlama’dan yaklaşık 350 milyon yıl sonra muhtemelen gazdan oluşan dört gökada tespit etti. Bununla birlikte, bu nesneler, yıldızlardan kat kat daha az kütle içeren yeni galaksilere kıyasla düpedüz karides gibiydi.
Araştırmacıların, bu galaksilerin göründükleri kadar büyük olduklarını ve çok eskilere tarihlendiklerini doğrulamak için hala daha fazla veriye ihtiyaçları var. Bununla birlikte, ön gözlemleri, James Webb’in astronomi ders kitaplarını nasıl yeniden yazabileceğine dair cezbedici bir tat sunuyor.
Nelson, “Başka bir olasılık da, bu şeylerin, soluk kuasarlar gibi farklı türde tuhaf nesneler olması, ki bu da bir o kadar ilginç olabilir,” dedi.
bulanık noktalar
Etrafta çok fazla heyecan var: Geçen yıl, Amerika Birleşik Devletleri, Avustralya, Danimarka ve İspanya’dan gelen Nelson ve meslektaşları, James Webb’in Dünya’ya geri gönderdiği verileri araştırmak için özel bir ekip kurdu.
Son bulguları, teleskopun Kozmik Evrim Erken Yayın Bilimi (CEERS) Araştırmasından kaynaklanmaktadır. Bu görüntüler, Büyük Kepçe’ye yakın bir gökyüzü parçasına derinlemesine bakıyor – en azından ilk bakışta, uzayın görece sıkıcı bir bölgesi. Hubble uzay teleskobu ilk olarak 1990’larda gözlemlendi.
Büyük Kepçe’ye yakın bir uzay bölgesinin James Webb tarafından toplanmış bir mozaiği, evrenin başlangıcından kalma altı yeni aday gökadanın yerini gösteren eklerle. Kredi: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne Teknoloji Üniversitesi), Görüntü işleme: G. Brammer (Niels Bohr Enstitüsü’nün Kopenhag Üniversitesi’ndeki Kozmik Şafak Merkezi)
Nelson, garip bir şey fark ettiğinde bir görüntünün posta pulu büyüklüğündeki bir bölümüne bakıyordu: gerçek olamayacak kadar parlak görünen birkaç “bulanık nokta” ışık.
Nelson, “Çok kırmızı ve çok parlaklardı” dedi. “Onları görmeyi beklemiyorduk.”
Astronomide kırmızı ışığın genellikle eski ışığa eşit olduğunu açıkladı. Nelson, evrenin zamanın başlangıcından beri genişlediğini söyledi. Genişledikçe galaksiler ve diğer gök cisimleri birbirinden uzaklaşır ve yaydıkları ışık uzar – bunu tuzlu su şekerlemesinin kozmik eşdeğeri gibi düşünün. Işık ne kadar uzarsa, insan enstrümanlarına o kadar kırmızı görünür. (Aksine, Dünya’ya yaklaşan nesnelerden gelen ışık daha mavi görünür).
Ekip hesaplamalar yaptı ve eski galaksilerinin de çok büyük olduğunu, Samanyolu ile eşit kütleye sahip on ila yüz milyarlarca güneş büyüklüğünde yıldız barındırdığını keşfetti.
Bununla birlikte, bu ilkel galaksilerin muhtemelen bizimkiyle pek ortak noktası yoktu.
Nelson, “Samanyolu her yıl yaklaşık bir ila iki yeni yıldız oluşturuyor” dedi. “Bu galaksilerden bazılarının, evrenin tüm tarihi boyunca yılda yüzlerce yeni yıldız oluşturması gerekir.”
Nelson ve meslektaşları, bu gizemli nesneler hakkında çok daha fazla bilgi toplamak için James Webb’i kullanmak istiyor, ancak şimdiden meraklarını uyandıracak kadar şey gördüler. Başlangıç olarak, hesaplamalar, o dönemde bu kadar çok yıldızı bu kadar çabuk oluşturmaya yetecek kadar normal maddenin (gezegenleri ve insan bedenlerini oluşturan türden) olmaması gerektiğini gösteriyor.
Nelson, “Bu galaksilerden biri bile gerçekse, kozmoloji anlayışımızın sınırlarını zorlayacaktır” dedi.
zamanda geri görmek
Nelson için yeni bulgular, ilkokuldayken başlayan bir yolculuğun doruk noktası. 10 yaşındayken, 1990’da başlatılan ve bugün hala aktif olan bir teleskop olan Hubble hakkında bir rapor yazdı. Nelson bağımlısıydı.
“Işığın bir galaksiden bize gitmesi zaman alıyor, bu da bu nesnelere baktığınızda zamanda geriye baktığınız anlamına geliyor” dedi. “Bu kavramı o kadar akıllara durgunluk verici buldum ki, o anda hayatımda yapmak istediğim şeyin bu olduğuna karar verdim.”
Nelson, James Webb ile hızlı keşif temposunun Hubble’ın ilk günlerine çok benzediğini söyledi. O zamanlar birçok bilim adamı, galaksilerin Big Bang’den milyarlarca yıl sonra oluşmaya başlamadığına inanıyordu. Ancak araştırmacılar çok geçmeden erken evrenin hayal edebileceklerinden çok daha karmaşık ve heyecan verici olduğunu keşfettiler.
Nelson, “Hubble’dan dersimizi zaten öğrenmiş olsak da, James Webb’in bu kadar eski zamanlarda var olan bu tür olgun gökadaları görmesini beklemiyorduk,” dedi. “Çok heyecanlıyım.”
Bu keşifle ilgili daha fazla bilgi için, “Devasa” Webb Uzay Teleskobu Keşfi Evrenin Önceden Anlaşılmasına Meydan Okuyanlar bölümünü okuyun.
Referans: Ivo Labbé, Pieter van Dokkum, Erica Nelson, Rachel Bezanson, Katherine A. Suess, Joel Leja, Gabriel Brammer, Katherine Whitaker, Elijah Mathews, Mauro’nun yazdığı “A popülasyon of red aday masif galaksiler ~600 Myr after the Big Bang” Stefanon ve Bingjie Wang, 22 Şubat 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-05786-2
Yeni çalışmadaki diğer ortak yazarlar arasında Pieter van Dokkum yer alıyor. Yale Üniversitesi; Santa Cruz, California Üniversitesi’nden Katherine Suess; Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nden Joel Leja, Elijah Matthews ve Bingjie Wang; Kopenhag Üniversitesi’nden Gabriel Brammer ve Katherine Whitaker; ve Valencia Üniversitesi’nden Mauro Stefanon.