James Webb Uzay Teleskobu Erken Evren’deki Karmaşık Molekülleri Keşfetti
James Webb Uzay Teleskobu, Büyük Patlama’dan 1,5 milyar yıldan daha kısa bir süre sonra Evren’in erken dönemlerinde yer alan bir galakside şaşırtıcı bir keşif yaptı.
Gökbilimciler, SPT0418-47 olarak bilinen galaksiden 12 milyar yıldan fazla bir süre boyunca gelen ışıktan, yıldızlar arasında sürüklenen, ışığı emen ve kızılötesi dalga boylarında yeniden yayan bulutlardaki toz taneciklerinin bir kısmını oluşturan polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH’lar) gibi karmaşık moleküllerin spektral sinyalini çıkardılar.
Bu toz, Evren’in bu erken dönemindeki bir galaksi için beklenmedik olmayan yüksek bir yıldız oluşum oranına işaret ediyor. Ancak Texas A&M Üniversitesi’nden gökbilimci Justin Spilker liderliğindeki bir ekibe göre, toz eşit bir şekilde dağılmamış ve bu da yıldız oluşumunun galaksi içindeki farklı konumlarla eşleştirilebileceğini gösteriyor.
Ve bu kadar uzak bir galaksinin bu kadar detaylı bir gözlemini yapabilmek gerçekten akıllara durgunluk verecek bir şey.
“Burada, Büyük Patlama’dan 1,5 milyar yıldan daha kısa bir süre sonra gözlemlenen bir galakside 3,3 mikrometrelik PAH özelliğini tespit eden James Webb Uzay Teleskobu gözlemlerini sunuyoruz. PAH özelliğinin yüksek eşdeğer genişliği, galaksi boyunca kızılötesi emisyona kara delik birikiminden ziyade yıldız oluşumunun hakim olduğunu göstermektedir.”
“Gözlemlerimiz, PAH moleküllerinden ve büyük toz taneciklerinden kaynaklanan emisyon farklılıklarının, erken galaksilerdeki yerel süreçlerin karmaşık bir sonucu olduğunu göstermektedir.”
Polisiklik aromatik hidrokarbonlar kulağa çok fiyakalı gelebilir, ancak pek de nadir değildirler. Dünya’da is kadar yaygındırlar. Çünkü isin içindedirler. Organik maddenin sıkıştırılması ve ısıtılması sırasında oluşabilen karbon atomlarından oluşan bir halka içeren bir organik bileşik sınıfıdır. Kömür PAH içerir; duman, duman ve ham petrol de öyle.
PAH’ların kökenleri de biyolojik olmayabilir; bildiğimiz kadarıyla Evrendeki PAH’ların çoğu biyolojik değildir. Ve dışarıda onlardan çok var.
Önceki analizler, bizimki gibi galaksilerdeki yıldızlar arasındaki karbonun yaklaşık yüzde 15’inin PAH’larda bağlı olduğunu göstermektedir. Bunların çoğu yıldızlar arası ortamda toz olarak yıldızlar arasında yüzüyor ve yıldız oluşumunun oldukça güvenilir bir izleyicisi olarak kabul ediliyorlar.
PAH’ları diğer galaksilerde tespit ettik, ancak onları çok uzak galaksilerde bulmak çok daha zor. Bu moleküller ışığı emer ve kızılötesi dalga boylarında yeniden yayar ve önceki kızılötesi teleskopların hassasiyeti ve kapsama alanı son derece sınırlıydı. Ancak şimdi, şimdiye kadar yapılmış en güçlü uzay teleskobu olan ve kızılötesi dalga boylarında en güçlü olan JWST’ye sahibiz.
Ama bu tek başına yeterli değil. JWST bu kadar detaylı bir gözlem yapabilmek için fiziğin bir cilvesine başvurmak zorunda kaldı: kütleçekimsel merceklenme. Bu, Evren’deki büyük nesnelerin etrafında meydana gelen uzay-zamanın yerçekimsel eğriliğidir. Bir trambolin üzerine yerleştirilmiş bir bowling topu düşünün: Trambolinin kumaşı kütleye tepki olarak bükülür ve gerilir.
Uzay-zaman galaksiler ve galaksi kümeleri gibi büyük nesnelerin etrafında da benzer bir şey yapar, ancak bir de bonusu vardır. Uzay-zaman bükülüp gerildiği için, içinden geçen herhangi bir ışık da bükülür, büyütülür ve bazen çoğaltılır. Bu da, bu mercekleri bir tür kozmik büyüteç olarak etkili bir şekilde kullanabileceğimiz ve teleskoplarımızın gücüne çok fazla güç katabileceğimiz anlamına geliyor.
SPT0418-47 ile aramızda, yaklaşık 3 milyar ışık yılı uzaklıkta, mercekleme gücünü sağlayan başka bir galaksi var. Bu, JWST’nin TEMPLATES Erken Yayın Bilim programının bir parçası olarak galaksinin gözlemlerini yaptığında, Spilker ve meslektaşlarının 3.3 mikrometre orta kızılötesi dalga boyunda PAH’lar tarafından yayılan ışığın spektral imzasını ortaya çıkarabilecek kadar ayrıntı elde edebildiği anlamına geliyor.
Bu, karmaşık aromatik moleküllerin bugüne kadarki en uzak tespitini oluşturuyor ve hala bilmediğimiz çok şey olmasına rağmen – PAH’ların galaksi boyunca eşit olmayan dağılımının nedeni bilinmiyor – Evrenin erken dönemlerinde galaksilerin evrimi üzerine gelecekteki çalışmalar için heyecan verici bir şekilde iyiye işaret ediyor.
Derleyen: Figen BERBER
Kaynak: James Webb Uzay Teleskobu Erken Evren’deki Karmaşık Molekülleri Keşfetti
Kırmızı Cücelerin Etrafında Neden Jüpiter Benzeri Gezegenler Yok?