Protocluster, (ilk galaksi kümeleri) Büyük Patlama'dan 650 Milyon Yıl Sonra Doğrulandı

Buraya nasıl geldik? Bu temel soru, evrenin tarihini ve kökenini araştıran kozmolojinin en büyük ölçeğinde uygulanabilir. Gökbilimciler, ilk galaksiler de dahil olmak üzere NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu ile erken evreni ve gelişimini daha önce hiç olmadığı gibi araştırabiliyorlar.

Güçlü teleskopun en son bulguları, Büyük Patlama'dan sadece 650 milyon yıl sonra genç bir gökada protokümesinin mesafelerini spektroskopik olarak doğrulayan ilk bulgulardır. Gökbilimciler, protokümenin, yerçekimsel olarak bağlı binlerce üye galaksiyi içeren Koma Kümesi gibi büyük bir kümelenmeye dönüşecek olan şeyin en erken aşamalarını temsil ettiğini düşünüyorlar.

Her dev bir zamanlar bir bebekti, ancak gelişimlerinin o aşamasında onları hiç görmemiş olabilirsiniz. NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu, evrenin tarihinde şimdiye kadar ulaşılamayanbiçimlendirici yıllaraışık tutmaya başladı: galaksilerin oluşumu ve toplanması. İlk kez, yedi galaksiden oluşan bir protoküme, Büyük Patlama'dan sadece 650 milyon yıl sonra doğrulandı. Toplanan verilere dayanarak, gökbilimciler yeni ortaya çıkan kümenin gelecekteki gelişimini hesapladılar ve muhtemelen kümeye benzeyecek şekilde boyut ve kütle olarak büyüyeceğini buldular.Koma Kümesi, modern evrenin bir canavarıdır.

"Bu, hızlandırılmış galaksi evriminin çok özel, benzersiz bir bölgesidir ve Webb bize bu yedi galaksinin hızlarını ölçmek ve bir protokümede birbirine bağlı olduklarını güvenle doğrulamak için benzeri görülmemiş bir yetenek verdi" diyor IPAC-California Teknoloji Enstitüsü'nden Takahiro Morishita.

Webb'inYakın Kızılötesi Spektrografı(NIRSpec) tarafından yakalanan hassas ölçümler, galaksilerin kolektif mesafesini vekaranlık maddeninbir halesi içinde saniyede yaklaşık bin kilometre ile hareket ettikleri yüksek hızları doğrulamanın anahtarıydı.

Spektral veriler, gökbilimcilerin toplama grubunun gelecekteki gelişimini, modern evrendeki zamanımıza kadar modellemelerine ve haritalandırmalarına izin verdi. Öncül kümenin sonunda Koma Kümesi'ne benzeyeceği tahmini, sonunda binlerce üyesiyle bilinen en yoğun galaksi koleksiyonları arasında olabileceği anlamına geliyor.

"Bu uzak galaksileri farklı nehirlerdeki küçük su damlaları gibi görebiliyoruz ve sonunda hepsinin büyük, güçlü bir nehrin parçası olacağını biliyoruz" diyor İtalya'daki Ulusal Astrofizik Enstitüsü'nden Benedetta Vulcani.

Galaksi kümeleri, bilinen evrendeki en büyük kütle konsantrasyonlarıdır ve bu da uzay-zamanın kendisinin dokusunu çarpıcı bir şekilde çarpıtabilir. Yerçekimsel merceklenme olarak adlandırılan bu bükülme, kümenin ötesindeki nesneler için büyütücü bir etkiye sahip olabilir ve gökbilimcilerin kümenin içindendev bir büyüteçgibi bakmalarını sağlar. Araştırma ekibi, protocluster'ı görüntülemek içinPandora'nın Kümesi'nebakarak bu etkiyi kullanabildi; Webb'in güçlü enstrümanlarının bile şimdiye kadar görmek için doğanın yardımına ihtiyacı var.

Pandora ve Koma gibi büyük kümelerin ilk kez nasıl bir araya geldiğini keşfetmek, ışığı görünür dalga boylarının ötesine uzatan evrenin genişlemesi nedeniyle, gökbilimcilerin Webb'den önce yüksek çözünürlüklü verilerden yoksun olduğu kızılötesine genişlemesi nedeniyle zordu. Webb'in kızılötesi aletleri, evrenin hikayesinin başlangıcındakibu boşlukları doldurmakiçin özel olarak geliştirilmiştir.

Webb tarafından onaylanan yedi galaksi ilk olarak Hubble Uzay Teleskobu'ndan gelen veriler kullanılarak gözlem için aday olarak belirlendi.Frontier Fields programı. Program, Hubble zamanını, çok uzak galaksileri ayrıntılı olarak gözlemlemek için yerçekimsel merceklenme kullanarak gözlemlere ayırdı. Bununla birlikte, Hubble ışığı yakın kızılötesinin ötesinde algılayamadığından, görebileceği çok fazla ayrıntı var. Webb, Hubble tarafından keşfedilen galaksilere odaklanarak ve görüntülere ek olarak ayrıntılı spektroskopik veriler toplayarak araştırmayı aldı.

"Şimdi yapmayı hayal edebileceğimiz bilim, Webb'e sahip olduğumuza göre," diyor protocluster araştırma ekibinin bir üyesi olan Los Angeles'taki Kaliforniya Üniversitesi'nden Tommaso Treu. "Yedi galaksiden oluşan bu küçük protokümeyle, bu büyük mesafede, karanlık maddeyi haritalamak ve evrenin erken gelişiminin zaman çizelgesini doldurmak için gelecekteki potansiyeli gösteren yüzde yüz spektroskopik doğrulama oranına sahiptik."

İlhan Vardar

Kaynak : NASA;ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı Sürüm Kimliği: 2023-118

Bu Resim Hakkında

James Webb Uzay Teleskobu'nun bu görüntüsünde vurgulanan yedi galaksinin, büyük patlamadan 650 milyon yıl sonrasına karşılık gelen bir mesafede olduğu doğrulandı.

Gökbilimciler, mesafeleri hassas bir şekilde ölçmek ve galaksilerin gelişmekte olan bir kümenin parçası olduğunu belirlemek için teleskopunYakın Kızılötesi Spektrografı(NIRSpec) aygıtını kullandılar. Kaynak: NASA, ESA, CSA, Takahiro Morishita (IPAC) Görüntü İşleme: (STScI)