Arizona Üniversitesindeki gökbilimciler, evren 300 milyon yıldan daha gençken (bugünkü yaşının %2’si) var olan bir gökada hakkında şaşırtıcı bilgilere ulaştılar.

James Webb Uzay Teleskopu (JWST) tarafından gözlenen ve JADES-GS-z14-0 olarak adlandırılan gökadanın, erken evren dönemindeki bir cisim için beklenmeyecek kadar parlak ve karmaşık bir kimyaya sahip olduğu belirlendi.

Nature Astronomy dergisinde yayınlanan veriler, araştırmacıların gözlediği en uzak gökadanın keşfi anlamına geliyor. Gökadanın rekor uzaklığı bir yana, parlaklığı ve içerdiği kimyasal maddeler ve evrimsel durumu daha derin araştırılması gerektiğini ortaya koyuyor.

Çalışma, uzak gökadaları incelemek için tasarlanan JWST Gelişmiş Derin Ekstra Galaktik Araştırma ya da kısaca JADES programı çerçevesinde gerçekleşti.

Çalışmanın ortak yazarı Arizona Üniversitesi ve Steward Gözlemevinden Kevin Kainline, araştırma hedefinin uzak gökadaları bulmak olduğunu belirtiyor. Parlak ve karmaşık bir kimyasal bileşime sahip gökada keşfetmeyi beklemediklerini ifade ediyor.

Çalışma yazarlarından Steward Gözlemevinden Jakop Helton: “Gökada gökyüzünün çok küçük bir bölgesinde yer alıyor. Bu nedenle bu tür cisimlerden daha fazla olması gerekiyor. JWST tüm gökyüzünü tarayamaz ancak bunu yapabilseydi bu tür cisimlerden çok fazla bulabilirdik” diyor.

Araştırma ekibi gökadanın özelliklerini ortaya çıkarmak için JWST’nin farklı aletlerini kullandılar. Örneğin Orta Kırmızıöte Aleti (NIRCam) ve MIRI yardımıyla gökada da önemli miktarda oksijen olduğu saptandı. Gözlemde 167 saat NIRCam ve 43 saat MIRI süreyle kullanıldı.

Helton, astronomide helyumdan ağır olan her şeyin “metal” olarak adlandırıldığını belirtiyor. Bu tür metallerin üretimi için nesiller boyu devam eden yıldızlara ihtiyaç duyulur. Evrenin ilk yıldızları hidrojen, helyum ve az miktarda da lityum içeriyordu. Ancak JADES-GS-z14-0 gökadasında önemli miktarda oksijen bulunması, gözlenmesinden önce potansiyel olarak 100 milyon yıldır yıldız oluşturduğunu gösteriyor.

Çalışmanın kıdemli yazarı George Rieke, oksijen üretimi için gökadanın çok erken bir zamanda oluşmuş olması gerektiğini belirtiyor.  Bu sayede bir nesil yıldız oluşturabilir ve bu yıldızların patlamasıyla uzaya oksijen salınmış olması gerektiğinin altını çiziyor ve ekliyor:

“Bu gökadadaki oksijen miktarı çok karmaşık bir döngüye işaret ediyor. Bu gerçekten akıl almaz.”

Verilere göre yıldız oluşumları bilim insanlarının düşündüğünden daha erken zamanda başlamış olmalıdır. Bu da Büyük Patlamadan sonra ilk gökadaların ne zaman oluştuğuna dair sürecin biraz daha geriden başlamasına neden olacak.

“Arizona Üniversitesi gökbilimcileri bu gökadanın mükemmel konumda olması nedeniyle MIRI ile ayrıntılı gözlemler yapabildi. Teleskopu herhangi bir yönde sadece 1 derecelik açıyla çevirselerdi bu kritik orta kırmızı öte veriyi elde edemezlerdi” diyor Helton.  

“Kolunuzun ucunda bir kum tanesi hayal edin. Gökyüzünde kum tanesi ne kadarlık bir yer kaplıyorsa biz o kadarlık alana baktık.”

Kozmik zamanın erken döneminde bulunan böylesine gelişmiş bir gökadanın varlığı, gökada oluşum teorileri için güçlü bir test görevi görüyor.

İnsanlar evrenin başlangıcında var olan gökadaları doğrudan gözleme ve anlama becerisi kazandıkça, evrenin basit elementlerinden yaşam için gerekli olan karmaşık kimyaya nasıl evrildiği hakkında önemli bilgiler elde edinilebilir.