Evren ne kadar büyük sorusunun yanıtı bilinmiyor. Ancak tahminde bulunulabiliyor. Evrenin yaşı ne kadar sorusunun yanıtı da biraz böyle. Belli varsayımlara dayanarak ve yapılan ölçümleri de işin içine katarak evrenin yaşının 13,8 milyar yıl olduğu tahmin ediliyor.
Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), internet sitesinde* 30 Mayıs’ta yayınladığı bir haberde 13,5 milyar ışık yılı uzakta bir galaksinin gözlendiği açıklandı, yeni galaksiye Jades-GS-z14-0 adı verildi.
Yani evrenin varoluşundan yalnızca 300, tam olarak 290 milyon yıl sonra oluşan bir galaksinin görüntüleri yakalanmıştı. Demek ki yakalanan ışık en az 13,5 milyar yıldır seyahat ediyordu James Webb** teleskobunun merceklerine yakalandığı sırada.
Bu kadar uzakta bir galaksiyi keşfetmek haliyle uzayla uğraşan bilim insanlarını çok heyecanlandırdı. Bir de açıklanan seyahat süresinin yani keşfedilen galaksinin uzaklığının 13,5 milyar yıldan daha fazla bile olabileceği belirtilmişti “en az” diyerek.
“Bilim insanları bu kadar uzağa niçin bakıyor” diye sorabilirsiniz. Çünkü evrenin ilk zamanlarında gazların, yıldızların ve kara deliklerin nasıl değiştiğini onlara bakarak gözlemlemek mümkün. Işığın hızının saniyede yaklaşık 300 bin kilometre olması insanlara çok uzaklara bakıldığında zamanda geçmişe bakabilme olanağı veriyor. Örneğin keşfedilen galaksi belki de artık yok oldu ama bunu bilebilmemiz için bir 13,5 milyar yıla daha ihtiyacımız var.
Keşfedilen galaksinin genişliğinin en az 1600 ışık yılı olduğu açıklandı. Ancak önemli olan kısım açıklamanın başka bir yerinde belirtiliyordu. Galaksi o kadar parlaktı ki bu kadar uzaktaki bir galaksinin bu kadar parlak olmasını hiç beklememişti gözlemi yapanlar. Daha da ilginci galakside oksijenin varlığına ilişkin tahminler yürütülüyordu. Bilim insanları şimdi evren henüz 290 milyon yaşındayken, (eğer varlığı doğrulanırsa) oksijenin nasıl ortaya çıktığını merak ediyor.
2023 Ekimi ve 2024 Ocak ayında bilim insanları James Webb Space Telescope’u (JWST) Gelişmiş Derin Galaksi Dışı Araştırma yani kısaca JADES programının bir parçası olarak kullandı.
Webb’in Yakın Kızılötesi Spektrografını kullanan uzay bilimciler büyük patlamadan (Big Bang) yalnızca 290 milyon yıl sonra oluştuğu tahmin edilen bir galaksinin spektrumunu elde etti.
Galaksilerin birbirinden uzaklaştığı onlardan gelen ışığın kırmızıya kayması ile belli oluyor biliyorsunuz. İşte bu galaksideki kırmızıya kayma yaklaşık 14’e ulaşıyordu.
NASA yöneticileri, İtalya’nın Pisa kentindeki Scuola Normale Superiore’dan Stefano Carniani’yi ve Tucson, Arizona’daki Arizona Üniversitesi’nden Kevin Hainline’ı davet ederek olayın öyküsünü anlatmalarını istedi.
Anlatılanlar çok ilginçti:
“Webb’deki cihazlar en eski gökadaları bulmak ve anlamak için tasarlandı ve JWST Gelişmiş Derin Galaksi Dışı Araştırması’nın (JADES) bir parçası olarak yapılan gözlemlerin ilk yılında, Büyük Patlama’dan sonraki ilk 650 milyon yıla ait yüzlerce aday gökada bulduk. 2023’ün başlarında, verilerimizde kırmızıya kayma oranının 14’ün üzerinde olduğuna dair güçlü kanıtlar bulunan bir galaksi keşfettik ki bu çok heyecan vericiydi, ancak kaynağın bizi ihtiyatlı kılan bazı özellikleri de vardı. Kaynak şaşırtıcı derecede parlaktı, bu kadar uzak bir galaksiden beklemeyeceğimiz bir durumdu ve başka bir galaksiye çok yakındı, öyle ki ikisi daha büyük bir nesnenin parçası gibi görünüyordu. Kaynağı Ekim 2023’te JADES Origins Field kapsamında tekrar gözlemlediğimizde, Webb’in daha dar NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) filtreleriyle elde edilen yeni görüntüleme verileri, yüksek kırmızıya kayma hipotezini daha da doğruladı. Bir spektruma ihtiyacımız olduğunu biliyorduk çünkü öğreneceğimiz her şey, Webb’in erken evren araştırmasında yeni bir kilometre taşı olarak ya da orta yaşlı bir galaksinin kafa karıştırıcı tuhaf bir parçası olarak muazzam bilimsel öneme sahip olacaktı.
Ocak 2024’te NIRSpec, JADES-GS-z14-0 galaksisini neredeyse on saat boyunca gözlemledi ve spektrum ilk kez işlendiğinde galaksinin gerçekten de 14,32’lik bir kırmızıya kaymada olduğuna dair kesin kanıtlar vardı…
Kaynağı çevreleyen gizem göz önüne alındığında, bu spektrumu görmek tüm ekip için inanılmaz derecede heyecan vericiydi. Bu keşif ekibimiz için sadece yeni bir mesafe rekoru değildi; JADES-GS-z14-0’ın en önemli özelliği bu mesafeden bu galaksinin doğası gereği çok parlak olması gerektiğini bilmemizdi. Görüntülerden, kaynağın 1.600 ışık yılının üzerinde bir genişliğe sahip olduğu görülüyor; bu da gördüğümüz ışığın büyüyen bir süper kütleli kara deliğin yakınındaki emisyondan değil, çoğunlukla genç yıldızlardan geldiğini kanıtlıyor. Bu kadar yıldız ışığı, galaksinin Güneş’in kütlesinin birkaç yüz milyon katı olduğu anlamına geliyor! Bu durum şu soruyu gündeme getiriyor: Doğa nasıl bu kadar parlak, devasa ve büyük bir galaksiyi 300 milyon yıldan daha kısa bir sürede yaratabiliyor?
Veriler bu şaşırtıcı galaksinin diğer önemli yönlerini de ortaya koyuyor. Galaksinin renginin olması gerektiği kadar mavi olmadığını görüyoruz, bu da bu çok erken zamanlarda bile, ışığın bir kısmının toz nedeniyle kırmızılaştığını gösteriyor. Steward Gözlemevi ve Arizona Üniversitesi’nden JADES araştırmacısı Jake Helton da, JADES-GS-z14-0’ın, Webb’in MIRI (Orta Kızılötesi Enstrüman) ile daha uzun dalga boylarında tespit edildiğini belirledi; bu, uzaklığı dikkate alındığında dikkate değer bir başarıdır. MIRI gözlemi, görünür ışık aralığında yayılan ve Webb’in yakın kızılötesi cihazlarının ulaşamayacağı şekilde kırmızıya kayan ışığın dalga boylarını kapsar. Jake’in analizi, MIRI gözleminin imā ettiği kaynağın parlaklığının, diğer Webb cihazlarının ölçümlerinden elde edilenin üzerinde olduğunu gösteriyor; bu da galakside hidrojenden gelen parlak emisyon çizgileri şeklinde güçlü iyonize gaz emisyonunun varlığına işaret ediyor, yani oksijenin. Bu galaksideki yaşamın bu kadar erken döneminde oksijenin varlığı bir sürprizdir.
2021 Aralık ayında uzaya fırlatılan James Webb Uzay Teleskobu, bundan önce Büyük Patlama’dan 320 milyon yıl sonrasına ait olan JADES-GS-z13-0’ı gözlemlemlemeyi başarmıştı. Teleskop bu rekoru 30 Mayıs günü yapılan açıklamayla kırmış oldu. Bu da demektir ki daha da eski bir galaksiyi gözlemlemek her an mümkün.
** Amerikan ve Avrupa uzay ajansları tarafından geliştirilen ve “teknolojik bir mücevher” olarak nitelendirilen James Webb Teleskobu, Dünya’dan 1,5 milyon kilometre uzaklıkta bulunuyor.
