Yeni bir görüntü, “El Gordo” olarak bilinen galaksi kümesinin daha önce hiç görülmemiş uzak ve tozlu nesneleri ortaya çıkarıyor ve taze bilimsel veriler sunuyor. NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu tarafından çekilen kızılötesi görüntü, önceki Hubble Uzay Teleskobu görüntülerinde ancak işaretlenmiş olan sıradışı, bozulmuş arka plan galaksilerini gösteriyor.
El Gordo, evren 6.2 milyar yaşındayken var olan yüzlerce galaksiden oluşan bir kümestir, bu da onu “kozmik bir genç” yapar. O zaman bilinen en büyük kümedir. (“El Gordo”, İspanyolca’da “Şişman Olan” anlamına gelir.)
Ekip, El Gordo’yu, yerçekimi merceklemesi adı verilen bir fenomen aracılığıyla doğal bir kozmik büyüteç gibi davrandığı için hedef aldı. Güçlü yerçekimi, arkasında bulunan nesnelerin ışığını büküp bozar, adeta bir gözlük merceği gibi.
“El Gordo tarafından lenslenme, uzak galaksilerin parlaklığını artırır ve boyutlarını büyütür. Bu lens etkisi, uzak evrene benzersiz bir pencere sunar,” diyor Arizona Üniversitesi’nden Brenda Frye. Frye, PEARLS (Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science) ekibinin PEARLS-Kümeler branşının ortak lideridir ve El Gordo gözlemlerini analiz eden dört makaleden birinin baş yazarıdır.
Makineli Tüfek
El Gordo görüntüsünde en çarpıcı özelliklerden biri, sağ üstte kırmızı renkle temsil edilen parlak bir yaydır. Frye’nin öğrencilerinden biri tarafından “El Anzuelo” (Makineli Tüfek) olarak adlandırılan bu galaksinin ışığı, Dünya’ya ulaşması 10.6 milyar yıl sürdü. Farklı kırmızı rengi, galaksinin içindeki tozun kızılma ve aynı zamanda aşırı uzaklık nedeniyle kozmolojik kırmızıya kayması kombinasyonundan kaynaklanır.
Lenslenme tarafından oluşturulan bozulmaları düzeltme suretiyle, ekip, arka plandaki galaksinin diskin şeklinde olduğunu ancak çapının sadece 26,000 ışık yılı olduğunu – Samanyolu’nun yaklaşık dörtte biri kadar olduğunu – belirleyebildi. Ayrıca galaksinin yıldız oluşumu tarihini incelediler ve yıldız oluşumunun merkezde hızla azaldığını, bu da sönme olarak bilinen bir süreç olduğunu buldular.
Arizona Devlet Üniversitesi’nden Patrick Kamieneski, ikinci bir makalenin baş yazarıdır ve “Yoğun olarak aktif yıldız oluşumunun sarıldığı toz örtüsünü dikkatlice çözebildik,” dedi. “Şimdi Webb ile bu kalın toz perdesinin kolayca içinden bakabiliriz, böylece galaksilerin içeriden dışarıya nasıl oluşturulduğunu görebiliriz.”
İnce Birisi
Webb görüntüsündeki başka bir dikkate değer özellik, merkezin solunda uzun, kalem ince bir çizgidir. “La Flaca” (İnce Kadın) olarak bilinir ve aynı zamanda bir lenslenmiş arka plandaki galaksidir, ışığı Dünya’ya ulaşması neredeyse 11 milyar yıl sürdü.
La Flaca’nın yakınında, araştırmacılar bu galaksinin içine baktığında, ona Quyllur adını verdikleri tek bir kırmızı dev yıldızı buldular; bu, Quechua dilinde yıldız anlamına gelir.
Daha önce Hubble, diğer lenslenmiş yıldızları (örneğin Earendel gibi) bulmuştu, ancak hepsi mavi süperdev yıldızlardı. Quyllur, Dünya’dan 1 milyar ışık yılından daha uzakta gözlemlenen ilk bireysel kırmızı dev yıldızıdır. Bu tür yıldızlar yüksek kırmızıya kaydırma durumlarında, Webb’in kızılötesi filtreleri ve hassasiyeti kullanılarak sadece tespit edilebilir.
“Kırmızı dev yıldızları lenslenmiş olarak görmek neredeyse imkansızdır, ancak kızılötesine geçmek gereklidir. Bu, Webb ile bulduğumuz ilk örnek, ancak daha fazlasının geleceğini bekliyoruz,” dedi İspanya Cantabria Fizik Enstitüsü’nden Jose Diego, El Gordo üzerine üçüncü bir makalenin baş yazarı.
Galaksi Grubu ve Lekeler
Webb görüntüsündeki diğer nesneler, daha az belirgin olsalar da bilimsel olarak aynı derecede ilgi çekicidir. Örneğin, Frye ve ekibi (lise öğrencilerinden mezuniyet öğrencilerine kadar dokuz öğrenci içerir) yaklaşık 12.1 milyar yıl önce oluşmaya başlayan bir bebek galaksi kümesini oluşturan beş kez lenslenmiş galaksiyi belirledi. Bu uzak kümenin bir parçası olabilecek diğer bir düzine aday galaksi daha vardır.
“Farklı bir veri gereklidir, ancak bu kümenin 17 üyesi olduğunu onaylamak için, büyük patlamanın ardından sadece bir milyar yıl sonra yeni bir galaksi kümesinin oluşumunu gözlemliyor olabiliriz,” dedi Frye.
Son bir makale, ultra-diffüz galaksiler olarak bilinen çok zayıf, leke gibi galaksileri incelemektedir. Adından da anlaşılacağı gibi, bu nesneler, El Gordo kümesi boyunca dağılmış olan yıldızları geniş bir alana yaymışlardır. Ekip, 7.2 milyar yıl önce ışığın bize ulaşması için seyahat eden en uzak ultra-diffüz galaksileri tanımladı.
“Bu galaksilerin özelliklerinin yerel evrende gördüğümüz ultra-diffüz galaksilerinden farklı olup olmadığını inceledik ve gerçekten bazı farklılıklar gördük. Özellikle daha mavi, daha genç, daha uzun ve küme boyunca daha homojen bir şekilde dağılıyorlar. Bu, son 6 milyar yıldır küme ortamında yaşamalarının bu galaksilere büyük bir etki ettiğini düşündürüyor,” dedi Arizona Devlet Üniversitesi’nden Timothy Carleton, El Gordo üzerine dördüncü bir makalenin baş yazarı.
“Yerçekimi lenslemesi Albert Einstein tarafından 100 yıldan fazla bir süre önce öngörüldü. El Gordo kümesinde, yerçekimi lenslemesinin gücünü gözlemliyoruz,” Arizona Devlet Üniversitesi’nden Rogier Windhorst, PEARLS programının baş araştırmacısı. “PEARLS ekibinin El Gordo’nun görüntüleri dünya dışı güzellikte. Ve, bize Webb’in Einstein’in hazine sandığını nasıl açabileceğini gösterdiler.”
Frye ve diğerleri tarafından yazılan makale, Astrophysical Journal’da yayınlanmıştır. Kamieneski ve diğerleri tarafından yazılan makale, Astrophysical Journal’da yayınlanmayı beklemektedir. Diego ve diğerleri tarafından yazılan makale, Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlanmıştır. Carleton ve diğerleri tarafından yazılan makale, Astrophysical Journal’da yayınlanmayı beklemektedir.