James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler, bugüne kadar gözlemlenen en uzak çubuklu sarmal gökada olan ceers-2112’yi keşfettiler. Bu, galaksilerin daha önce inanılandan daha erken düzenli hale geldiğini göstererek galaksilerin evrimi hakkındaki önceki varsayımlara meydan okuyor ve galaksi oluşumuna ilişkin teorik modellerde değişikliklere yol açabilir.
Aralarında UC Riverside gökbilimcisinin de bulunduğu araştırma ekibi, James Webb Uzay Teleskobu.
Aralarında Kaliforniya Üniversitesi, Riverside’dan (UCR) gökbilimci Alexander de la Vega’nın da bulunduğu uluslararası bir ekip, James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanarak, Dünya’nın en uzak çubuklu sarmal gökadasını keşfetti. Samanyolu bugüne kadar gözlemlenen durum.
Şimdiye kadar, 13,8 milyar yaşında olduğu tahmin edilen evrenin, bugünkü yaşının yarısına ulaşmadan, Samanyolu gibi çubuklu sarmal galaksilerin gözlenemeyeceği düşünülüyordu.
Dergide yayımlanan araştırma Doğa bu hafta İspanya’daki Centro de Astrobiología’daki bilim adamları tarafından yönetildi.
“Ceers-2112 adı verilen bu galaksi, Büyük patlama“dedi Fizik ve Astronomi Bölümü’nde doktora sonrası araştırmacı olan ortak yazar de la Vega. “Ceers-2112’nin bulunması, erken evrendeki galaksilerin Samanyolu kadar düzenli olabileceğini gösteriyor. Bu şaşırtıcı çünkü galaksiler erken evrende çok daha kaotikti ve çok azı Samanyolu’na benzer yapılara sahipti.”
Galaktik Çubukları Anlamak
Ceers-2112’nin merkezinde bir bar bulunmaktadır. De la Vega, galaktik çubuğun galaksiler içindeki yıldızlardan oluşan bir yapı olduğunu açıkladı. Galaktik çubuklar, şeker çubuğu gibi günlük hayatımızdaki barlara benzer. Spiral olmayan galaksilerde çubuklar bulmanın mümkün olduğunu ancak bunların çok nadir olduğunu söyledi.
Johns Hopkins Üniversitesi’nde astronomi alanında doktora derecesini aldıktan sonra geçen yıl UCR’ye katılan de la Vega, “Neredeyse tüm çubuklar sarmal gökadalarda bulunur” dedi. “Ceers-2112’deki çubuk, galaksilerin daha önce düşündüğümüzden çok daha hızlı olgunlaştığını ve düzenli hale geldiğini gösteriyor; bu da galaksi oluşumu ve evrim teorilerimizin bazı yönlerinin revizyona ihtiyacı olduğu anlamına geliyor.”
Evrenin erken dönemlerinde gözlemlenen sarmal çubuklu gökada Ceers-2112’nin sanatsal temsili. Dünya, galaksiyi çevreleyen yanıltıcı bir balonun üzerinde yansıtılıyor ve Samanyolu ile ceers-2112 arasındaki bağlantıyı hatırlatıyor. Kredi bilgileri: Luca Costantin/CAB/CSIC-INTA
Gökbilimcilerin galaksi evrimiyle ilgili önceki anlayışı, galaksilerin çubuklar oluşturacak kadar düzenli hale gelmesinin birkaç milyar yıl almasıydı.
De la Vega, “Ceers-2112’nin keşfi, bunun yalnızca çok kısa bir sürede, yaklaşık bir milyar yıl veya daha kısa sürede gerçekleşebileceğini gösteriyor” dedi.
Ona göre galaktik çubukların, Samanyolu’nda olduğu gibi, düzenli bir şekilde dönen yıldızların bulunduğu sarmal galaksilerde oluştuğu düşünülüyor.
De la Vega, “Bu tür galaksilerde, sarmal yapıdaki dengesizlikler veya komşu galaksinin kütleçekimsel etkileri nedeniyle çubuklar kendiliğinden oluşabiliyor” dedi. “Geçmişte, evren çok gençken galaksiler kararsız ve kaotikti. Evrenin erken dönemlerinde galaksilerde çubukların oluşamayacağı veya uzun süre var olamayacağı düşünülüyordu.
Keşfin Etkileri ve Katkıları
Ceers-2112’nin keşfinin astronominin en az iki yönünü değiştirmesi bekleniyor.
Alexander de la Vega, UC Riverside’da doktora sonrası araştırmacıdır. Katkıda bulunanlar: Alexander de la Vega, UC Riverside
De la Vega, “İlk olarak, galaksi oluşumu ve evrimine ilişkin teorik modellerin, bazı galaksilerin evrenin tarihinin çok erken dönemlerinde çubuklara ev sahipliği yapacak kadar kararlı hale geldiğini hesaba katması gerekecek” dedi. “Karanlık maddenin çubukların oluşma hızını etkilediğine inanıldığından, bu modellerin erken evrendeki galaksileri ne kadar karanlık madde oluşturduğunu ayarlaması gerekebilir. İkincisi, ceers-2112’nin keşfi, evren çok gençken çubuk benzeri yapıların tespit edilebileceğini gösteriyor. Bu önemlidir, çünkü uzak geçmişteki galaksiler şimdikinden daha küçüktü, bu da çubuk bulmayı zorlaştırıyor. Ceers-2112’nin keşfi, genç evrende daha fazla çubuğun keşfedilmesinin önünü açıyor.”
De la Vega, ceers-2112’nin kırmızıya kaymasını ve özelliklerini tahmin ederek araştırma ekibine yardımcı oldu. Ölçümlerin yorumlanmasına da katkıda bulunmuştur.
“Kırmızıya kayma, bir galaksinin gözlemlenebilir bir özelliğidir ve galaksinin ne kadar uzakta olduğunu ve galaksinin zamanda ne kadar geriye doğru görüldüğünü gösterir, bu da ışığın sonlu hızının bir sonucudur” dedi.
Ceers-2112’nin keşfinde de la Vega’yı en çok şaşırtan şey, çubuğunun özelliklerinin ne kadar iyi sınırlandırılabileceğiydi.
“Başlangıçta, Ceers-2112 gibi galaksilerdeki çubukların özelliklerini tespit etmenin ve tahmin etmenin ölçüm belirsizlikleriyle dolu olacağını düşündüm” dedi. “Ancak James Webb Uzay Teleskobu’nun gücü ve araştırma ekibimizin uzmanlığı, çubuğun boyutu ve şekli konusunda güçlü kısıtlamalar getirmemize yardımcı oldu.”
UCR’de de la Vega astronomi desteklerini yönetmektedir. Kampüs içinde ve dışında teleskop geceleri planlıyor ve astronomi üzerine sunumlar yapmak için yerel okulları ziyaret ediyor. Aynı zamanda halka açık astronomi konuşmaları dizisi “Kozmik Perşembeler”in yanı sıra tutulma partilerini izlemek gibi özel günler için tek seferlik etkinliklere de liderlik ediyor.
Araştırma makalesinin başlığı “Kırmızıya kayması 3 olan Samanyolu benzeri çubuklu sarmal gökada.”
Referans: Luca Costantin, Pablo G. Pérez-González, Yuchen Guo, Chiara Buttitta, Shardha Jogee, Micaela B. Bagley, Guillermo Barro, Jeyhan S. Kartaltepe, “Kırmızıya kayması 3 olan Samanyolu benzeri çubuklu sarmal gökada”, Anton M. Koekemoer, Cristina Cabello, Enrico Maria Corsini, Jairo Méndez-Abreu, Alexander de la Vega, Kartheik G. Iyer, Laura Bisigello, Yingjie Cheng, Lorenzo Morelli, Pablo Arrabal Haro, Fernando Buitrago, MC Cooper, Avishai Dekel, Mark Dickinson, Steven L. Finkelstein, Mauro Giavalisco, Benne W. Holwerda, Marc Huertas-Company, Ray A. Lucas, Casey Papovich, Nor Pirzkal, Lise-Marie Seillé, Jesús Vega-Ferrero, Stijn Wuyts ve LY Aaron Yung, 8 Kasım 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-06636-x