Uzayın derinliklerinde gizemli ‘halka’ (Video)

Gelişmiş yer ve uzay teleskopları, her gün gözlemlenebilen evrenin karanlık derinliklerinde şaşırtıcı keşiflere imza atıyor. İnsan zihnini zorlayan, neredeyse sonsuz bir uzaklıktaki bu ışık halkası, aslında yuvamız Samanyolu’na çok benzeyen bir yıldız kümesi (galaksi).

Avrupa Güney Gözlemevi (ESO)’dan yapılan açıklamaya göre, Şili’deki ALMA Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler, uçsuz bucaksız boşluğun görülebilen en uzak noktalarında, Samanyolu’na çok benzeyen bir galaksiyi ortaya çıkardı. ‘SPT0418-47’ adı verilen bu galaksi o kadar uzak ki, ışığının bize ulaşması 12 milyar yıldan uzun sürüyor. Araştırmacıların iddiasına göre galaksiyi evrenin yaşının sadece 1,4 milyar yıl olduğu esnada görüyoruz.

SPT0418-47’nin Samanyolu’na benzeyen en az iki özelliği bulunuyor: Dönen bir diski ve galaksi merkezi civarında çok sayıda yıldız grubunun sıkıca toplandığı bir çekirdeği. Bilinen evrenin erken tarihinde ilk kez bir galaksi çekirdeğinin görüldüğü SPT0418-47, Samanyolu’nun en uzak benzeri ünvanını elde etmiş oluyor.

SPT0418-47 gibi uzak galaksileri araştırmak, onların nasıl oluştuklarını ve büyüdüklerini anlamak için bir temel teşkil ediyor. Gördüğümüz bu galaksi o kadar uzak ki, bildiğimiz evrenin yaşı o zaman şimdiki yaşının sadece yüzde 10’u kadardı. Gökbilimciler bu nesneyi inceleyerek aslında zamanda geriye doğru bakıyor ve bebek galaksilerin tam olarak oluşmaya başladıkları zamana geri dönüyor.

Galaksiler çok uzak olduklarından bazen küçük ve sönük birer noktaya benzeyen bu nesnelerin ayrıntılı gözlemleri neredeyse en güçlü teleskoplarla bile mümkün olmuyor. ESO araştırma ekibi, bu sorunun üstesinden gelebilmek için yakın bir galaksiyi güçlü bir büyüteç gibi kullandı — kütle-çekimsel mercekleme olarak bilinen bir etki — ve bu sayede ALMA ile uzak geçmişin benzeri görülmemiş ayrıntıları elde edildi. Bu etkide, daha yakında bulunan galaksinin çekimsel etkisi uzak galaksinin ışığını bozarak bükmekte ve o nesnenin şekilsiz ve daha büyük görünmesini sağlamakta.

Kütle-çekimsel olarak merceklenen uzak galaksi, neredeyse tam hizalanmaları sayesinde yakın galaksi etrafında mükemmele yakın bir ışık halkası şeklinde görülüyor. Araştırma ekibi uzak galaksinin gerçek şeklini ve gaz hareketini ALMA verilerini kullanarak yeni bir bilgisayar modelleme yöntemi ile ortaya çıkardı. Bilim insanları, SPT0418-47’nin yeniden oluşturulan halini ilk gördüklerinde inanamadıklarını, bir define sandığı açılması gibi heyecanlandıklarını belirtiyor.

Almanya’daki Max Planck Astrofizik Enstitüsü’nden araştırmaya katılan Simona Vegetti, “Bulduğumuz şey oldukça şaşırtıcıydı; yüksek oranda yıldız oluşumu ve bu nedenle yüksek enerjili süreçlerin gerçekleştiği bir yer olmasına rağmen, SPT0418-47 erken evrende şimdiye kadar gözlenmiş olan en düzenli disk yapısına sahip. Bu hiç beklenmeyen bir sonuç ve galaksilerin nasıl geliştiklerine dair düşüncelerimiz üzerinde önemli etkileri olacak. Her ne kadar SPT0418-47 bugün gördüğümüz sarmal galaksilere benzer disk ve diğer özellikleri olsa da, Samanyolu’ndan çok farklı bir yıldız kümesine dönüşebilir” diyor.

Bu beklenmedik keşif, bilinen erken evrenin bir zamanlar inanıldığı gibi kaotik olmayabileceğini ima ediyor. Büyük Patlama’dan bu kadar kısa bir süre sonra böyle düzenli bir galaksinin nasıl oluşabileceğine dair birçok soruyu da gündeme getiriyor.

ESO’nun diğer teleskoplarının da katılacağı yeni gözlemlerle bu ‘bebek’ galaksilerin gerçekte ne kadar yaygın oldukları ve tahminlerden daha az kaotik olup olmadıkları ortaya çıkarılacak.

Çok uzak bir galakside oksijen izi (Video)

Galaksi içindeki iyonlaşmış oksijen ışıması, Şili’deki iki büyük teleskop tarafından keşfedildi.

Şili’deki VLT ve ALMA Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler, evren henüz 250 milyon yıl yaşındayken oluşmuş; 13,3 milyar ışık yılı uzaklıktaki antik bir galaksiyi gözlemledi. Bu gizemli diyarda bilinen evrenin en uzak oksijen tespiti de yapıldı. (1 ışık yılı = yaklaşık 10 trilyon kilometre)

Avrupa Güney Gözlemevi (ESO)’dan yapılan açıklamaya göre, MACS1149-JD1 adlı galaksideki yıldız oluşumunu belirlemek için gözlemlerde bulunan bilim insanları, buradaki yıldızların beklenmedik şekilde erken, yani Big Bang (Büyük Patlama)’dan sadece 250 milyon yıl sonra oluştuğunu tespit etti.

Araştırma kapsamında, galaksi içinde iyonlaşmış oksijenin saldığı oldukça sönük bir ışıma belirlendi. Bu kırmızı-ötesi ışık, uzaydaki seyahati boyunca evrenin genişlemesi sayesinde Dünya’ya ulaşana dek dalga-boyu 10 kez uzayarak ALMA tarafından izlenebilir hale geldi.

Ekip, sinyalin 13,3 milyar yıl önce salındığını ortaya çıkardı. Bu da herhangi bir teleskop tarafından şimdiye kadar yapılmış en uzak oksijen tespiti demek. Oksijenin varlığı, bu galaksi içinde önceki nesil yıldızların varlığına işaret eden açık bir sinyal.

MACS1149-JD1 galaksisindeki erken yıldız oluşumunu gösteren bir simülasyon:

Çalışma sırasında ALMA tarafından algılanan oksijen ışığına ilave olarak, ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT) tarafından da zayıf bir hidrojen salınımı tespit edildi. Galaksinin uzaklığı bu gözlem sayesinde belirlendi ve oksijen gözleminden elde edilen uzaklık bilgisi de doğrulandı. Bu da MACS1149-JD1’i, ALMA ve VLT tarafından şimdiye kadar uzaklığı hassas bir şekilde belirlenmiş en uzak galaksi haline getirdi.

Osaka Sangyo Üniversitesi ve Japon Ulusal Gökbilim Gözlemevi araştırmacısı Takuta Hashimoto, “ALMA verilerindeki uzak oksijen sinyalini görünce heyecanlandım. Bu keşif gözlenebilir evrenin sınırlarını daha geriye götürüyor” diyor.

Londra Üniversitesi (UCL)’den çalışmaya katılan Nilocas Laporte ise, “Bu galaksi, evren sadece 500 milyon yıl yaşındayken görülmüş olmasına rağmen yine de yetişkin yıldızlardan oluşan bir popülasyona sahip. Bu sayede galaksiyi kullanarak kozmik hikayenin daha erken, tamamen bilinmeyen dönemini araştırabiliyoruz” ifadelerini kullanıyor.

eso
MACS 1149-JD1 galaksisi (ESO)

BÜYÜK PATLAMA (BIG BANG) VE SONRASI

Araştırmalara göre, Büyük Patlama’dan sonra bir süre evrende oksijen yoktu. İlk yıldızlardaki çekirdek birleşmesi süreciyle oluştu ve bu yıldızlar öldükten sonra uzaya saçıldı. MACS1149-JD1 içindeki oksijen tespiti, evrenin başlangıcından sonraki 250 milyon yıl içinde bu ilk nesil yıldızların çoktan oluştuklarına ve oksijen saldıklarına işaret ediyor.

MACS1149-JD1 içinde görülen yıldızların yaşı, gökbilimcilerin romantik bir şekilde ‘kozmik şafak’ olarak adlandırdıkları dönemde, ilk galaksilerin ne zaman oluşmaya başladığı sorusunu gündeme getiriyor. Son araştırma ile galaksilerin doğrudan tespit edebildiğimizden çok daha önce oluştukları ortaya çıkmış oldu.

UCL’de kıdemli gökbilimci olan Richard Ellis ise şu sonuca varıyor: “Kozmik şafağın ne zaman gerçekleştiğini belirleyebilmek, evren-bilim ve galaksi oluşumunun kutsal kasesi gibidir. Yeni MACS1149-JD1’in gözlemleriyle ilk yıldız ışıklarına doğrudan şahit oluyoruz!”

İşte bilinen evrendeki en uzak galaksi

GN-z11 galaksisi milyarlarca ışık yılı uzaklıktan Dünya’ya göz kırpıyor.

Emektar Hubble Uzay Teleskobu’nun limitlerini zorlayan gökbilimciler, bilinen evrenin en uzak galaksisi GN-z11’i gözlemledi. Şaşırtıcı derecede parlak olan bu gizemli yıldız kümesi, Big Bang (Büyük Patlama)’dan yalnızca 400 milyon yıl sonra oluştu.

Uluslararası bir gökbilimci ekibinin Astrophysical Journal’da yayınlanan araştırmasına göre, Büyükayı Takımyıldızı’nda yer alan 32 milyar ışık yılı uzaklıktaki GN-z11, önceki rekorun sahibi galaksiden 150 milyon yıl daha yaşlı. (1 ışık yılı = Yaklaşık 10 trilyon kilometre). Yani 13,4 milyar yıl önce meydana geldi.

Araştırmaya ABD’deki Yale Üniversitesi’nden katılan Pascal Oesch, “Hubble ile yapabileceğimizi düşündüğümüzden çok daha ötesini başardık, zamanda geriye doğru büyük bir adım attık. Bir galaksinin uzaklığını ölçmek için zamanda geriye bakmayı başardık ve o zamanda evren günümüzdeki yaşının sadece yüzde 3’ü kadardı” açıklamasını yaptı.

gn-z11
GN-z11 galaksisi – Hubble / NASA

Evrenin yaşını bilmeyenler için bu, galaksinin Büyük Patlama’dan sadece 400 milyon yıl sonra oluştuğu anlamına geliyor. Fakat araştırmacıları böylesine heyecanlandıran tek şey galaksinin inanılmaz yaşı değil. Bu galaksi şaşırtıcı derecede parlak ve yıldızlarla dolu. Ayrıca yılda ortalama 24 yeni yıldız oluşturmaya devam ediyor. Bu oran bizim galaksimiz olan Samanyolu’ndan 20 kat daha fazla. (Toplam büyüklük açısından biz öndeyiz, galaksimiz 25 kat daha büyük.)

Çalışmanın diğer yazarı California Üniversitesi’nden Garth Illingworth ise, “Böylesine büyük bir galaksinin ilk yıldızlar oluşmaya başladıktan sadece 200- 300 milyon yıl sonra oluşması hayret verici. Milyarlarca güneş kütlesi büyüklüğünde bir galaksiyi bu kadar kısa sürede oluşturması, devasa hızda yıldız üretmesi demek. Bu da oldukça hızlı büyüdüğünü gösteriyor” diye konuştu.

Her ne kadar bu hayret verici bir gelişme olsa da, bilim dünyası uzun zamandır beklenen James Webb Uzay Teleskobu’nun Ekim 2018’de fırlatılmasının ardından uzaklık rekorlarının kısa süre içinde kırılacağını umuyor.