NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu sınırlarını zorlayarak şimdiye dek gözlemlenebilmiş en uzak galaksi mesafesi rekorunu kırdı. GN-z11 olarak adlandırılan galaksi, Büyük Patlama’dan yaklaşık 400 milyon yıl sonra oluşmuş ilk nesil galaksilerden biri. Bulgular, ilksel galaksiler hakkında yeni bakış açıları kazandıracak nitelikte.
Spektrum (tayf) gözlemleri, son derece güvenilirdir ve bu denli uzak bir gökcisminin spektrumu üzerinden gözlemlenebilmesi ilk kez gerçekleşiyor. Dünya’ya olan uzaklığı göz önüne alındığında sıradışı derecede parlak olan GN-z11, Hubble’nin daha önceki görüntülerinde bulunan parlak galaksilerin de oldukça uzak mesafelerde olduğuna ilişkin bir kanıt sunuyor ve evrendeki ilk galaksilerin oluştuğu zamanlara yaklaştığımızı gösteriyor.
GN-z11’in uzaklığı daha önce Hubble ve Spitzer teleskoplarından alınmış görüntülerin renk analizi yapılarak yaklaşık olarak tahmin edilmişti. Şimdiyse “Hubble Geniş Alan Kamerası 3 (WFC3)” ile gözlemleri inceleyen astronomlar, gelen ışığı bileşenlerine ayırarak; spektroskopik bir mesafe ölçümü yapmayı başardı. Çalışmanın ikinci yazarı Gabriel Brammer, “Spektroskopik gözlemlerimiz neticesinde, galaksinin bizim önceki tahminlerimizden de daha uzak olduğu ortaya çıktı” diyor ve “bu uzaklıktaki gözlemlere ancak NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile ulaşılabileceği düşünülüyordu” diye ekliyor.
Makalenin başyazarı, Yale Üniversitesi’nden Pascal Oesch, “Geçmişe bakma konusunda, Hubble ile şimdiye dek beklediklerimizin ötesinde büyük bir adım attık. Galaksinin uzaklığını ölçerek, evrenin şimdiki yaşının yüzde 3’ü kadar genç olduğu dönemlere bakmayı başardık” diyor.
GN-z11 gibi uzak mesafeleri ölçmek için, astronomlar gözlemlenen nesnenin kızıla kayma miktarını ölçer. Bu fiziksel fenomen, evrenin genişlemesi kaynaklı olarak ışığın dalgaboyundaki büyümeden meydana gelir. GN-z11 öncesinde en uzak galaksinin sahip olduğu kızıla kayma miktarı 8,68 ile EGSY8p7 galaksisine aitti. GN-z11’in kızıla kayma miktarı ise 11,1 olarak ölçüldü. Bu miktar, Büyük Patlama’nın yaklaşık olarak 400 milyon yıl sonrasına denk düşüyor. Leiden Üniversitesi’nden Rychard Bouwens, iki keşif arasındaki zaman farkını şöyle açıklıyor: “Önceki rekorun sahibi, ilksel galaksilerdeki yıldız ışığının hidrojen gazını ısıttığı reiyonizasyon döneminin ortalarında gözlemlendi. GN-z11 ise bu gözlemden 150 milyon yıl önceye; dönemin başlangıç zamanlarına dayanıyor.”
Hubble ve Spitzer’den gelen verilere göre, erken galaksinin büyüklüğü Samanyolu’ndan 25 kat daha küçük ve kütlesi ise Samanyolu’nun yüzde biri kadar. Ancak yeni doğan GN-z11 hızlı büyüyor: Yıldız oluşum oranı, Samanyolu’ndan 20 kat fazla. Bu denli yüksek yıldız oluşumu da galaksinin Hubble tarafından görülebilecek kadar parlak olmasını sağlıyor. Öte yandan bu gözlem yeni soruları da beraberinde getiriyor: Teoriye göre bu denli parlak ve büyük bir galaksinin erken dönemde oluşabilmesi mümkün değil. Kaliforniya Üniversitesi’nden Garth Illingworth, “İlk yıldızların oluşmasından 200 veya 300 milyon yıl sonra böylesine büyük bir galaksinin var olması son derece şaşırtıcı. Bir milyar Güneş kütleli bir galaksinin bu kadar erken oluşabilmesi için muazzam derecede yüksek bir yıldız oluşturma oranı gerekir ” diyor.
Leiden Üniversitesi’nden Marijn Franx ise, “GN-z11, hepimizi şaşırtan bir keşif. Bundan önceki çalışmalarımıza göre böylesine parlak galaksilerin erken evrende olmaması gerekiyordu” diyor. Çalışma arkadaşı Ivo Labbe ise “GN-z11 bize erken evrene dair bildiklerimizin oldukça sınırlı olduğunu gösterdi. GN-z11’in nasıl oluştuğu henüz gizemini koruyor. Belki de kara delik etrafında oluşan ilk nesil yıldızları görüyoruz” şeklinde ekleme yapıyor. Bulgular, James Webb Uzay Teleskobu’nun yapacağı keşiflerin bir önizlemesi niteliğinde. JWST, daha uzak mesafelere ulaşıp oluşan ilk galaksileri gözlemlememize olanak sunacak.
