Evren zamanla daha metalik hale geliyor: gençlik günlerinde çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluşuyordu. Ancak son zamanlarda araştırmacılar, bu eğilimin çok ilerisinde olan ve Büyük Patlama’dan bir milyar yıl sonra yüksek miktarda metal biriktiren bir galaksi keşfettiler.
Helyumdan daha ağır olan atomların neredeyse tamamı, ilksel malzemeleri bugün gördüğümüz birçok farklı elemente dönüştüren “kozmosun demirhaneleri” olan yıldızlardan kaynaklanır. Bu “dövme ocakları” Evrendeki sınırlı miktarda hidrojen ve helyumu işler. Sonuç olarak, toplam hidrojen arzı zamanla azalırken, daha ağır elementlerin (gökbilimcilerin gerçek metalik özelliklerine bakılmaksızın “metaller” olarak adlandırdıkları) oranı artar. Gökbilimciler geriye dönüp evrenin ilk aşamalarını gözlemlediklerinde çoğunlukla saf hidrojen ve helyum görmeyi beklerler.
Bu tahmin genellikle gözlemlerle destekleniyor ve araştırmacılar, Büyük Patlama’dan sonraki ilk 1,5 milyar yılda oluşan galaksilere bakarken çoğunlukla neredeyse hiç metal içermeyen gaz bulutlarını gözlemliyor. Bununla birlikte, Güney Carolina Üniversitesi’nden Jianhao Huyang liderliğindeki bir işbirliği yakın zamanda bu sözleşmeyle bir çelişki keşfetti: Bir milyar yıl önce yaratılmış puslu bir galaksiye ilişkin gözlemleri, böylesine genç bir kaynak için tahmin edilenden iki kat daha yüksek bir metal fraksiyonu gösterdi. büyüklüğünde.
Huyang ve meslektaşları bu keşfi SDSS J002526.84-014532.5 adı verilen ve kırmızıya kayması 5,07 olan uzak bir kuasarın gözlemlenmesiyle gerçekleştirdiler. Dünya ile bu kaynak arasında kırmızıya kayması 4,74 olan bir galaksi bulunmaktadır. Bir kuasardan gelen ışık, teleskoplarımıza giderken bir galaksinin dağınık gazından geçerken, radyasyonun belirli dalga boyları, yol boyunca karşılaştıkları moleküller ve atomlar tarafından tercihen emilir. Bu emilimin göreceli miktarını ölçerek araştırmacılar, hangi elementlerin ışığın yolunu engellemeye çalıştığını ve bunların ne kadar yoğun olduğunu belirleyebildiler.
Galaksinin önemli miktarda karbon, oksijen, magnezyum ve diğer ağır elementleri içerdiğini keşfettiler. Büyük Patlama’dan sadece 1,2 milyar yıl sonra, bu galakside milyarlarca yıl sonra doğan Güneşimizden daha fazla miktarda karbon ve oksijen vardı. Erken galaksi oluşumu modelleri, tanımlanan ancak henüz görülmeyen birinci nesil yıldızların büyük belirsizlikleri hesaba katıldığında bile, önemli ölçüde daha düşük bir metal oranı öngörmektedir.
Pek çok beklenmedik keşif gibi, bu çalışmanın yazarları da bu kadar önemli miktarda ağır element içeriğine neyin yol açabileceğini henüz açıklayamıyor. Bunun, bu özel yöne bakıldığında “gelişmiş” bir gaz parçasından geçmiş olabileceği ve galaksinin bir bütün olarak beklendiği kadar metal açısından fakir olabileceğinden kaynaklanabileceğini kabul ediyorlar. Ancak bu durumda ışığın bu kadar küçük bir alandan nasıl geçtiğini tam olarak elde edilen kompozisyon verileriyle açıklayamayacaklar.
Erken galaksilerin kimyasal evrim modellerini yeniden gözden geçirmenin zamanı gelmiş olabilir ya da bu galakside gizli kalan özel bir şeyler olabilir.