James Webb Uzay Teleskobu’ndan elde edilen keşifler, erken galaksilerin çok daha erken çubuklar gibi karmaşık yapılar oluşturduğunu ve bu da hızlandırılmış evrime işaret ettiğini gösteriyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily
JWST tarafından yapılan gelişmiş gözlemler, ilk gökadaların daha hızlı olgunlaştığını ve daha az kaotik olduğunu gösteriyor; bu da önceki gökada evrimi teorilerine meydan okuyor.
Yeni araştırmalar, Evrenin ilk galaksilerinin daha az çalkantılı olduğunu ve önceden inanıldığından daha hızlı geliştiğini ortaya çıkardı. Durham Üniversitesi’nden uluslararası bir ekip tarafından yürütülen bu araştırmada, James Webb Uzay Teleskobu (JWST), Evren yalnızca birkaç milyar yaşındayken çubuk oluşumunun kanıtını bulmak için.
Bu bulgular dergide yayınlandı Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri.
Samanyolu’nun yapısını gösteren sanatçının izlenimi. Çubuk, galaksinin merkezinden geçen sarımsı uzun yapıdır. Katkıda bulunanlar: NASA/JPL-Caltech/R. Yaralanma (SSC/Caltech)
James Webb Uzay Teleskobu’ndan İçgörüler
Çubuklar, bizim gibi disk veya sarmal gökadalarda bulunan uzun yıldız şeritleridir. Samanyolu. Çubuklar geliştikçe galaksi içindeki yıldız oluşumunu düzenleyerek gazı galaksinin merkez bölgesine iterler. Onların varlığı bilim adamlarına galaksilerin yerleşik, olgun bir aşamaya girdiğini söylüyor.
kullanılarak yapılan daha önceki çalışmalar Hubble uzay teleskobu sekiz veya dokuz milyar yıl öncesine kadar çubuklar oluşturan galaksiler tespit etti. Ancak JWST’nin gelişmiş hassasiyeti ve daha geniş dalga boyu aralığı, gökbilimcilerin bu olayları zamanda daha da geriye doğru tespit etmelerine olanak tanıdı.
EGS_31125 galaksisinin 10,6 milyar yıl önceki gri tonlamalı görüntüsü, görsel olarak güçlü bir şekilde çubuklu olarak sınıflandırılmıştır (ortadaki görüntüde, sarmal kollar soluk mor çizgilerle gösterilen kalın, düz mor bir çizgiyle özetlenmiştir). Soldan sağa: Hubble Uzay Teleskobu WFC3 F160W ve James Webb Uzay Teleskobu NIRCam F356W ve F444W. Bu filtre karşılaştırması, Nokta Yayılma Fonksiyonunun (PSF), duyarlılığın ve dalga boyu aralığının, özellikle çubuklar bağlamında bir galaksi görüntüsü üzerindeki etkilerini göstermektedir. Kredi bilgileri: Zoe Le Conte
“Evrenin erken dönemlerindeki galaksiler düşündüğümüzden çok daha hızlı olgunlaşıyor. Bu gerçek bir sürpriz çünkü bu aşamada Evrenin çok fazla galaksiler arasındaki çarpışmalar ve henüz yıldızlara dönüşmemiş çok miktarda gaz nedeniyle çok çalkantılı olmasını beklersiniz,” diye açıklıyor doktora araştırmacısı yazar Zoe Le Conte. Galaksi Dışı Astronomi Merkezi, Fizik Bölümü, Durham Üniversitesi.
“Ancak James Webb Uzay Teleskobu sayesinde bu çubukların çoğunu Evren’in yaşamında çok daha erken dönemde görüyoruz, bu da galaksilerin evrimlerinde önceden düşünülenden daha istikrarlı bir aşamada olduğu anlamına geliyor” diye ekliyor. Araştırmacılar, bu yeni kanıtın erken galaksi evrimine ilişkin teorilerin önemli revizyonlara ihtiyaç duyabileceğini gösterdiğini söylüyor.
EGS_31125 galaksisinin 10,6 milyar yıl önceki Hubble Uzay Teleskobu tarafından görülen gri tonlamalı görüntüsü. Galaksinin çubuğu görülemiyor. Kredi bilgileri: Zoe Le Conte
Araştırma Metodolojisi ve Bulgular
Araştırmacılar JWST’yi, 8 ila 11,5 milyar yıl önce görüldüğü gibi galaksilerdeki çubuk oluşumunu aramak için kullandılar. Evrenin kendisi 13,7 milyar yaşındadır. Araştırmacılar, gözlemlenen 368 disk gökadanın neredeyse yüzde 20’sinin çubuklara sahip olduğunu gördüler; bu sayı, Hubble’ın gözlemlediğinin iki katı kadardı.
Durham Üniversitesi Fizik Bölümü, Ekstragalaktik Astronomi Merkezi’nden ortak yazar Dr. Dimitri Gadotti şunları söyledi: “Evrenin erken dönemlerinde, daha önce Hubble çalışmalarında bulunandan çok daha fazla çubuğun mevcut olduğunu bulduk, bu da çubukla yönetilen galaksinin varlığını ima ediyor.” Evrim önceden düşünülenden çok daha uzun süredir devam ediyor.”
EGS_31125 galaksisinin 10,6 milyar yıl önceki James Webb Uzay Teleskobu tarafından görülen gri tonlamalı görüntüsü. Galaksinin çubuğu görülebilmektedir (ortadaki görüntüde kalın, düz mor bir çizgiyle özetlenmiştir ve sarmal kollar soluk mor çizgilerle gösterilmiştir). Kredi bilgileri: Zoe Le Conte
Gadotti şunu ekliyor: “James Webb ile yaptığımız gözlemlerle aynı sonuçları alıp almadığımızı görmek için artık Evren simülasyonlarının dikkatle incelenmesi gerekiyor.” “Bildiğimizi sandığımız şeylerin dışında düşünmeliyiz.”
Araştırmacılar zamanda daha geriye baktıkça, giderek daha az çubuk oluşturan galaksileri görebildiler. Bunun, Evrenin daha erken bir aşamasındaki galaksilerin o kadar iyi oluşmamış olmasından kaynaklanabileceğini söylüyorlar. JWST’nin sunduğu artan teleskopik güce rağmen, tespit edilmesi daha az kolay olan daha kısa yıldız çubuklarını görmenin şu anda hiçbir yolu yok.
Sanatçının James Webb Uzay Teleskobu’nun kozmosa işaret eden ana aynasını gösteren izlenimi. Kredi bilgileri: TRW-Ball
Gelecekteki yönlendirmeler
Araştırmacılar artık evrenin erken dönemlerinde daha fazla galaksiyi araştırmak ve onların da çubuklar oluşturup oluşturmadığını görmek istediklerini söylüyorlar. Zamanla çubuk büyümesine ve bu büyümenin arkasında hangi mekanizmaların olduğuna bakmak için zaman içinde daha geriye (12,2 milyar yıl) bakmayı umuyorlar.
Referans: Zoe A Le Conte, Dimitri A Gadotti, Leonardo Ferreira, Christopher J Conselice, Camila de Sá-Freitas, Taehyun Kim, Justus Neumann, Francesca Fragkoudi, “1 ≤ z ≤ 3 kırmızıya kaymalarda çubuk fraksiyonuna ilişkin bir JWST araştırması”, E Athanassoula ve Nathan J Adams, 23 Nisan 2024, Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stae921
Durham Üniversitesi’nin Galaksi Dışı Astronomi Merkezi ve Gelişmiş Enstrümantasyon Merkezi, JWST’nin geliştirilmesine önemli katkılar sağladı. Son çalışmaya ayrıca Kanada, Victoria Üniversitesi, Durham Üniversitesi Hesaplamalı Kozmoloji Enstitüsü’nden bilim insanları; Jodrell Bank Astrofizik Merkezi – Manchester Üniversitesi, Birleşik Krallık; Avrupa Güney Gözlemevi; Kore Cumhuriyeti Kyungpook Ulusal Üniversitesi Astronomi ve Atmosfer Bilimleri Bölümü; Max Planck Astronomi Enstitüsü, Almanya; Aix Marsilya Üniversitesi, Fransa. Araştırma Birleşik Krallık’ta UKRI-Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi tarafından finanse edildi.