James Webb Uzay Teleskobu, gökbilimcilerin, yaklaşık 12 milyar yıl önceki ilk gökadaların çoğunun, komşu gökadalarla etkileşimler nedeniyle yıldızları gölgede bırakan parlak gaz içerdiğini keşfetmesini sağladı. Galaksinin evrimi ve erken evren hakkında yeni bilgiler sunan bu atılım, JWST’nin astrofizik üzerindeki dönüştürücü etkisini vurguluyor.
James Webb Uzay Teleskobu’ndan (JWST) alınan yeni görüntüler, Avustralyalı gökbilimcilerin, Evren’in çok erken dönemlerinde bebek galaksilerin nasıl bir yıldız oluşumu patlaması başlattığına dair sırları ortaya çıkarmasına olanak sağladı.
Bazı eski gökadalar, yeni ortaya çıkan yıldızları gölgede bırakacak kadar parlak bir gazla doluydu. Yeni bir çalışmada gökbilimciler, bu parlak galaksilerin yaklaşık 12 milyar yıl önce ne kadar yaygın olduğunu keşfettiler.
JWST’den alınan görüntüler, erken evrendeki galaksilerin neredeyse %90’ının, ‘aşırı emisyon çizgisi özellikleri’ olarak adlandırılan bu parlayan gaza sahip olduğunu gösterdi.
Uzak bir aşırı emisyon çizgisi galaksisinin görüntüleri. James Webb Uzay Teleskobu (solda) ve Hubble Uzay Teleskobu (sağda) tarafından görüldü. Bu karşılaştırma JWST görüntülerinin netliğini vurgulamaktadır. Kredi: 3 Boyutta Tüm Gökyüzü Astrofiziği için ARC Mükemmeliyet Merkezi (ASTRO 3D)
“Bu genç galaksilerdeki yıldızlar dikkat çekiciydi; çevredeki gazı harekete geçirmek için doğru miktarda radyasyon üretiyorlardı. Bu gaz, yıldızların kendisinden bile daha parlak parlıyordu,” diyor ARC 3 Boyutta Tüm Gökyüzü Astrofiziği Mükemmeliyet Merkezi’nden (ASTRO 3D) ve Uluslararası Radyo Astronomi Araştırma Merkezi’nin Curtin Üniversitesi düğümünden Dr. Anshu Gupta (ICRAR), keşfi açıklayan bir makalenin baş yazarı.
“Şimdiye kadar bu galaksilerin nasıl bu kadar çok gaz biriktirebildiğini anlamak zordu. Bulgularımız, bu galaksilerin her birinin en az bir yakın komşu galaksiye sahip olduğunu gösteriyor. Bu galaksiler arasındaki etkileşim, gazın soğumasına ve yoğun bir yıldız oluşumunun tetiklenmesine neden olacak ve bu da aşırı emisyon özelliğiyle sonuçlanacaktır.”
Erken Evren Gökadalarının Gözlemlenmesinde Gelişmeler
Keşif, JWST teleskopunun erken Evrenin incelenmesinde sağladığı benzersiz netliğin grafik bir örneğidir.
Dr Gupta, “James Webb teleskopundan gelen veri kalitesi olağanüstü” diyor. “Evrenin sadece 2 milyar yaşında olduğu dönemden itibaren erken galaksilerin etrafındaki komşuları ve çevreyi görmek için gereken derinliğe ve çözünürlüğe sahip. Bu ayrıntıyla, aşırı emisyon özelliklerine sahip galaksiler ile bu özelliklere sahip olmayan galaksiler arasındaki komşu sayısında belirgin bir fark görebildik.”
James Webb Uzay Teleskobu (solda) ve Hubble Uzay Teleskobu (sağda) tarafından görülen hedef galaksi. JWST görüntülerinin benzeri görülmemiş çözünürlüğü ve netliği, Hubble’ın bile göremediği komşu galaksilerin (mavi daireler) tanımlanmasına olanak sağladı. Kredi: 3 Boyutta Tüm Gökyüzü Astrofiziği için ARC Mükemmeliyet Merkezi (ASTRO 3D)
Daha önce Evren’in yaklaşık 2 milyar yıllık yaşındaki galaksilerin net bir resmini elde etmekte zorlanıyorduk. Henüz pek çok yıldız oluşmadığından, odaklanılacak çok daha az galaksi olması nedeniyle görev daha da zorlaştı.
Dr Gupta, “JWST’den önce, çoğu gerçekten yoğun kümeler halinde bulunan ve onları incelemeyi zorlaştıran gerçekten büyük gökadaların yalnızca gerçek bir resmini elde edebiliyorduk” diyor. “O zamanki mevcut teknolojiyle bu çalışmada kullandığımız galaksilerin %95’ini gözlemleyemedik. James Webb teleskopu çalışmalarımızda devrim yarattı.”
Uzak bir aşırı emisyon çizgisi galaksisinin görüntüleri. James Webb Uzay Teleskobu (solda) ve Hubble Uzay Teleskobu (sağda) tarafından görüldü. Bu karşılaştırma JWST görüntülerinin netliğini vurgulamaktadır. Kredi: 3 Boyutta Tüm Gökyüzü Astrofiziği için ARC Mükemmeliyet Merkezi (ASTRO 3D)
Önceki Varsayımların Doğrulanması
ASTRO 3D ve Astrofizik Merkezi, Harvard ve Smithsonian’dan yazar yardımcısı Tran, keşfin önceki varsayımları kanıtladığını söylüyor. “Bu aşırı galaksilerin erken evrendeki yoğun etkileşimlerin işaretleri olduğundan şüpheleniyorduk, ancak önsezimizi yalnızca JWST’nin keskin gözleriyle doğrulayabiliriz” diyor.
Araştırma, derin kızılötesi görüntüleme ve çok nesneli spektroskopi ile en eski gökadaların Evrenini araştıran JWST Gelişmiş Derin Galaksi Dışı Araştırması (JADES) araştırmasının bir parçası olarak elde edilen verilere dayanıyordu. Daha fazla içgörüye giden yolu açar.
Uzak bir aşırı emisyon çizgisi galaksisinin görüntüleri. James Webb Uzay Teleskobu (solda) ve Hubble Uzay Teleskobu (sağda) tarafından görüldü. Bu karşılaştırma JWST görüntülerinin netliğini vurgulamaktadır. Kredi: 3 Boyutta Tüm Gökyüzü Astrofiziği için ARC Mükemmeliyet Merkezi (ASTRO 3D)
“Bu parçayla ilgili gerçekten heyecan verici olan şey, ilk galaksiler ile daha yakın zamanda oluşmuş ve ölçülmesi daha kolay galaksiler arasındaki emisyon çizgisi benzerliklerini görmemizdir. Bu, teknik olarak incelenmesi çok zor bir dönem olan erken evren hakkındaki soruları yanıtlamak için artık daha fazla yolumuz olduğu anlamına geliyor,” diyor Curtin Üniversitesi/ICRAR ve ASTRO 3D’de doktora öğrencisi olan ikinci yazar Ravi Jaiswar.
“Bu araştırma, Galaksi Evrimi Programımızın çalışmasının temelini oluşturuyor. ASTRO 3D Direktörü Profesör Emma Ryan-Weber, “İlk galaksilerin neye benzediğini anlayarak, Dünya’daki günlük yaşamımızda her şeyimizi oluşturan unsurların kökenine ilişkin soruları yanıtlamaya devam edebiliriz” diyor.
Referans: Anshu Gupta, Ravi Jaiswar, Vicente Rodriguez-Gomez, Ben Forrest, Kim-Vy Tran, Themiya Nanayakkara, Anishya Harshan, Elisabete tarafından “MOSEL araştırması: JWST, büyük birleşmelerin/güçlü etkileşimlerin erken evrendeki aşırı emisyon çizgilerini yönlendirdiğini ortaya koyuyor” da Cunha, Glenn G. Kacprzak ve Michaela Hirschmann, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.48550/arXiv.2311.02158