Gökbilimciler Hubble Uzay Teleskopu, Spitzer ve Herschel kızıötesi uzay teleskopları ile yer-merkezli teleskop verilerini birleştirerek yıldız oluşumlarını sağlayan ilk patlamalara sahne olan evrenin en büyük gökadalarının tarihini görmeyi sağladı. Burada yüksek yıldız yoğunluklu gökada çekirdeği ve dev eliptik aşamasına kadar ulaşan tarihsel geçmiş gözler önüne serildi.
On yıl süren çalışmayla evren sadece 3 milyar yıl yaşındayken yani 13,8 milyar yıl yaşındaki günümüz evreni, bugüne göre henüz dörtte biri yaşındayken ortaya çıkan eliptik şekilli yoğun gökadalardaki yıldız oluşumu bilmecesini çözme hedefi alındı. Bu yoğunlaşmış eliptikler artık kesinleşen bilgiye göre çok hızlı yıldız oluşturacak kadar gaz barındırıyordu ve ilerleyen zamanda bundan dolayı yıldızlarla dolup taşan gökadalar haline gelmişlerdir. Zamanla bu gökadalar başkalarıyla birleşerek büyüyüp dev eliptik gökadalara dönüştüler ve ardından yavaş yavaş yıldız oluşumları azaldı.
Niels Bohr Enstitüsü Karanlık Kozmoloji Merkezi’nden Sune Toft: “Bu çalışmada farklı örnekler ilk kez bir araya getirildi. Hubble’ın yüksek kalitedeki kızılötesi görüntüleriyle ultra-yoğun, kızarmış gökadaların tayfsal örnekleri alındı” diyor.
“Bu yoğun gökadalar nasıl oluştu, ne zaman birleştiler gibi sorulara yanıt arıyoruz. Büyük patlamadan (big bang) 3 milyar yıl sonrasını gördüğümüz için bu en büyük gökadaların oluşumu ve günümüz dev eliptik yapılara nasıl büründüğüyle ilgili sır perdesinin çözümü eksik kalıyor. Uzun yıllardır çözülememiş bu sorunun temelinde ise en büyük gökadaların yarısının artık yıldız oluşumlarını tamamlamış olmaları yatıyor.”
Toft’a göre daha da şaşırtıcı olan yanmış gökadaların günümüz evreninde görülen benzer özellikteki eliptik gökadalara göre son derece yoğun olmasıdır. Bugün gördüğümüz gökadaların oluşumu için erken dönemdeki gökadaların bugünkülere göre 10 ile 100 kat daha fazla yıldızla dolu olması gerekir. “Bu da günümüz küresel yıldız kümelerinin yoğunluklarıyla karşılaştırılabilir kadar yoğun gökadalar demektir” diyor Toft.
Belli bir evrim sırasının yoğun gökadalar içinde gerçekleştiği düşünülüyor. Toft’a göre Samanyolu içerisinde toz diskler içerisinde gizlenmiş binlerce kat dada hızlı bir şekilde oluşum geçiren yıldızların atalarını batındıran eski gökada kalıntıları bulunuyor. Gazca zengin iki gökada çarpıştığında buradaki gökadalar kendilerini yıldız patlamaları ile gösterir. Optik dalga boylarında neredeyse görülmez durumda olan tozlu disklerde saklanan bu gökadalar ilk kez Hawaii James Maxwell Teleskopu üzerindeki SCUBA (milimetre-altı ışınım ölçer dizisi) kamerasıyla yaklaşık iki yıl önce tespit edildi.
Toft ve ekibi bir araya getirdikleri Hubble’ın COSMOS (Kozmik Evrim Araştırması) programının zengin verileri eşliğinde iki örnek gökada kümesini ele aldı.
Daha sona Hawaii’deki Subaru Teleskopu ve NASA’nın Spitzer Teleskopu verilerini de çalışmaya eklediler. Böylece bu gökadaların erken evrenin çok genç olduğu 1 ile 2 milyar yıl yaşındayken yoğun yıldız patlamalarına sahne oldukları sonucuna ulaştılar.
Ekip daha sonra en uzak gökada küme verilerine ulaşabilmek için Hubble’ın zengin COSMOS verilerini, Spitzer ve Herschel Teleskopları ile yer-merkezli Subaru, James Clerk Maxwell ve milimetre-altı Dizisi verilerine başvurdular. Bu çoklu-tayfsal bilgilerle milimetre-altından optik kadar uzanan çeşitli dalga boylarında yıldız kütleleri, yıldız oluşum oranları, toz içeriği ve erken evrendeki toz izleri ile gökadaların uzaklığı bilgisine ulaştılar.
Tüm bu bilgiler yaşlı gökadaların şiddetli geçmişlerinde yıldızlarla dolup taşan yoğun gökadalar olduklarını gösterdi. Ekip ayrıca bu yoğun yıldız oluşum yağmurunun yaklaşık 40 milyon yıl sürdüğünü de hesapladı.
