Avustralya’daki Swinburne Teknoloji Üniversitesi astronomları, Büyük Patlama’dan yaklaşık bir milyar yıl sonra oluşmuş bir galaksinin, uzaya doğru gazını savuran güçlü bir galaktik rüzgar nedeniyle “ölüm sancıları” çektiğini duyurdu. James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ve Şili’deki Atacama Büyük Milimetre/Submilimetre Dizisi (ALMA) tarafından elde edilen verilere dayanan bu keşif, evrenin en eski devasa galaksilerinin neden yeni yıldız oluşumunu durdurduğu sorusuna ışık tutabilir. Bu bulgu, 1990’larda başlatılan ve Evren’in ilk dönemlerini anlamaya yönelik kapsamlı bir çaba olan Hubble Uzay Teleskobu projeleriyle benzer bir bilimsel merakı yansıtıyor.
James Webb Uzay Teleskobu’nun en şaşırtıcı keşiflerinden biri, evrenin 1 ila 2 milyar yıl arasında yaşındayken bile çok sayıda devasa galaksiye sahip olmasıdır. Astronomlar, bu galaksilerin kütlelerinin çoğunu yoğun yıldız oluşumu patlamalarıyla kazandığını düşünüyorlar. Ancak bir noktada bu süreç durdu: teknik olarak ifade etmek gerekirse, bu galaksiler “uyuyan” hale geldi.
“Bu galaksilerin tüm yıldızlarını çok hızlı bir şekilde oluşturdukları ve ardından evrenin ilk 2 milyar yılı içinde aniden öldükleri görülüyor,” diyor yeni araştırmanın lideri Rebecca Davies.
CRISTAL-02 Galaksisi
Uyku halinin başlamasına dair olası bir açıklama, galaksilerin birbirleriyle çarpıştığında ortaya çıkan rüzgarların, yeni yıldızların oluşumu için gerekli olan hidrojen yakıtını “savurduğu” gerçeğidir. Bu hipotezi araştırmak için Davies ve meslektaşları, yakın zamanda yapılan ALMA-CRISTAL araştırmasında yer alan erken dönem yıldız oluşumu gösteren 20 galaksiden bir olan CRISTAL-02 adlı galaksiye odaklandı.
Uzak Bir Galaksinin Gizemli Rüzgarları
Davies, “Verileri incelediğimizde, bu galakside güçlü bir ‘galaksi rüzgarı’na dair belirgin kanıtlar olduğunu gördük. Bu, erken evrenin galaksilerin evrimi üzerindeki etkilerini incelemek için harika bir fırsat sundu” şeklinde açıklıyor.
CRISTAL-02’den gelen ışığın Dünya’ya ulaşması yaklaşık 12.7 milyar yıl sürdü, bu da onun Büyük Patlama’dan bir milyar yıl sonraki halini gözlemlediğimiz anlamına geliyor. Evrenin sürekli genişlemesi nedeniyle, galaksinin spektrumu büyük ölçüde kaymıştır. Bu durum, Swinburne astronomlarının, normalde kırmızı olan hidrojen-alfa (Hα) çizgisini analiz etmek için JWST’nin kızılötesi algılama yeteneklerini kullanmasını gerektirdi. Ayrıca, iyonize karbon kaynağından gelen ve 158 mm dalga boyuna sahip (kızılötesi kaymaya uğramamış) C II çizgisini analiz etmek için ALMA’yı kullandılar. Her iki emisyon çizgisi de erken evrenin galaksilerin özellikleriyle ilgili önemli bilgiler sağlayabilir.
Hızlı Yaşamak, Genç Ölmek
ALMA-CRISTAL araştırmasının Hα parlaklığı ölçümleri sayesinde, astronomlar CRISTAL-02’nin yılda yaklaşık 260 M☉ oranında yıldız oluşturduğunu biliyorlardı. Bu, benzer kütlelere ve kaymalara sahip “ana dizideki” yıldız oluşturan galaksilerin ortalama değerinin yaklaşık üç katıydı.
Ancak son gözlemler, bu hızın uzun süre devam etmeyeceğini gösteriyor. Davies ve meslektaşları, CRISTAL-02’nin kuzeydoğusunda 7 kiloparsec (kpc) uzanan dev bir C II emisyonu buldular; bu, galaksinin kendisi kadar uzun.
Bu durum, gazın galaksiden dışarı atıldığına dair önemli bir işaret. Bu gaz bulutunun 100 km s-1 oranında maviye kaymış olması, bu açıklamayı daha da destekliyor. Bu keşif, Hubble Uzay Teleskobu’nun ilk görüntülerini gönderdiği döneme benzer şekilde, erken evrenin galaksilerinin nasıl oluştuğu ve geliştiği konusunda yeni bir anlayış sunuyor.
Galaksinin Hızlı Çöküşü: Evrenin İlk Dönemlerine Işık Tutuyor
CRISTAL-02 olarak adlandırılan bu galaksi, beklenmedik bir hızla çöküyor ve bilim insanları, bu durumun evrenin ilk dönemlerindeki diğer büyük, sakin galaksilerin davranışlarını anlamamıza yardımcı olabileceğini belirtiyorlar. Davies’e göre, eğer bu hızlı çöküş devam ederse, CRISTAL-02’nin varlığı 50 milyon yıldan daha kısa sürede sona erebilir.
Evrenin İlk Dönemlerine Dair Bilgiler
Davies, erken evrenin günümüzdeki kadar geniş olmadığı ve bu nedenle galaksiler arasındaki çarpışmaların sık görüldüğü bir dönem olduğunu açıklıyor. Bu tür çarpışmalar sırasında gaz, galaksi merkezlerine doğru yönelir, bu da güçlü yıldız oluşum patlamalarını tetiklerken aynı zamanda gazı dışarı iten güçlü rüzgarlar da oluşturur. “Eğer birçok erken evre galaksisi çarpışır ve hızlı bir büyüme yaşarsa, o zaman erken evrende bu kadar çok ‘ölü’ galaksi görmemizin şaşırtıcı olmayabilir,” diyor Davies.
Araştırmacılar, çalışmalarının Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde ayrıntıları yer alan, yalnızca bir galaksi örneğine dayandığını vurguluyorlar. Şimdi, yoğun büyüme dönemlerinde yakalanmış diğer erken evre, büyük galaksileri gözlemleyerek, bu galaksilerin de benzer şekilde gazlarını hızla dışarı iten ve yıldız oluşumunu durduran güçlü rüzgarlar deneyimleyip deneyimlemediğini belirlemek gerekiyor. Bu çalışma, 1990’larda Hubble Uzay Teleskobu’nun ilk görüntülerini yayınlamasıyla başlayan, evrenin derinliklerine doğru yapılan keşiflere benzer bir dönüm noktasıdır; tıpkı o zamanlar olduğu gibi, bu yeni gözlemler de evren hakkındaki mevcut anlayışımızı sorgulamamıza ve daha karmaşık modeller geliştirmemize olanak tanıyor.
Kaynak: Physicsworld