Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi’nden (NAOJ) uzmanların liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, erken Evrenin incelenmesi alanında önemli bir keşifte bulundu. Bilim adamları, Dünya’dan 13,4 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan GHZ2 galaksisinde (GLASS-z12 olarak da bilinir) atomik geçişler keşfettiler.
Galaksi ilk olarak Temmuz 2022’de James Webb Teleskobu’nun (JWST) kızılötesi kamerasını kullanan GLASS programı tarafından tespit edildi. Bir ay sonra, ALMA radyo teleskopu tarafından yapılan gözlemler galaksinin kırmızıya kaymasının z = 12’yi aştığını doğruladı; bu da onu bilim tarafından bilinen en eski kozmik nesnelerden biri haline getiriyor.
“Kırktan fazla 12 metrelik ALMA antenini ve 6,5 metrelik James Webb Uzay Teleskobunu çıplak gözle tamamen boş görünecek bir gökyüzü parçasına yönelttik. Sonuç olarak, daha önce gözlemlenmemiş bir döneme ait, hidrojen ve oksijen de dahil olmak üzere çeşitli elementlerin uyarılmış atomlarından kaynaklanan emisyonları tespit edebildik” diyor ALMA Doğu Asya Bölge Merkezi’nden çalışmanın baş yazarı Jorge Zavala.
ALMA gözlemleri, galaksinin Büyük Patlama’dan yaklaşık 367 milyon yıl sonra var olduğunu doğrulayan çift iyonize oksijen emisyon hattını tespit etti. NIRSpec spektrografından ve teleskobun MIRI cihazından alınan verilerle birleştirilen bilim insanları, nesneyi ayrıntılı olarak karakterize edebildiler.
Bilim insanları, 13,4 milyar yıl önce GHZ2’nin günümüzden çok farklı koşullar altında güçlü yıldız oluşumu patlamaları yaşadığını keşfetti. Bu galaksideki ağır elementlerin göreceli bolluğunun, incelenen galaksilerin çoğundan önemli ölçüde daha düşük olduğu ortaya çıktı; bu, bunların erken Evren’deki eksiklikleriyle açıklanıyor.
GHZ2’nin yüksek parlaklığı, popülasyon III yıldızlarının (Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra oluştuğu düşünülen ve neredeyse yalnızca hidrojen ve helyumdan oluştuğu düşünülen devasa, sıcak, kısa ömürlü nesneler) varlığından kaynaklanmaktadır. Bu devasa, kısa ömürlü yıldızlar, erken Evrenin daha ağır elementlerle zenginleştirilmesinde ve ilk galaksilerin oluşmasında önemli bir rol oynadı. Güneş’in kütlesinin birkaç yüz milyon katı olan galaksi, yaklaşık 325 ışıkyıllık bir alanı kaplıyor ve bu da Samanyolu’ndaki küresel kümelerle karşılaştırılabilecek kadar yüksek bir yıldız yoğunluğuna işaret ediyor.
Bu araştırmanın astronomi ve kozmoloji açısından büyük çıkarımları var ve bizi Evrenin evriminin ilk aşamalarını anlamaya daha da yaklaştırıyor. Bilim adamları, antik galaksi GHZ2’yi inceleyerek, Büyük Patlama’dan sonraki ilk yüz milyonlarca yılın kimyasal bileşimi ve yıldız oluşum süreçleri hakkında benzersiz veriler elde ettiler; bu, mevcut kozmolojik modellerin test edilmesi ve geliştirilmesi, ilk galaksinin oluşumunun anlaşılması için önemlidir. galaksiler ve süper kütleli kara deliklerin yanı sıra Evrenin kimyasal evrimini incelemek için.
