Massachusetts Amherst Üniversitesi liderliğinde, 14 ülkeden bir araya gelen 48 araştırmacı; 13,7 milyar yıl önce gerçekleştiğine inanılan Büyük Patlamadan sadece bir milyar yıl sonra oluşmuş, kozmik tozla kaplı bir galaksi topluluğu keşfetti. The Astrophysical Journal Letters’da yayınlanan makalede araştırmacılar, söz konusu galaksinin, galaksilerin nasıl doğup büyüdüğüne dair “eksik bir parçayı” tamamladığını ileri sürdü.
Galaksilerin içindeki yoğun kozmik toz, morötesi ve görünür ışığı emerek geleneksel teleskopların onları görmesini engelliyordu. Yeni çalışmadaki ekip, Şili’deki ALMA (submilimetre dalga boyu) ve NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu (kızılötesi) birleştirerek toz perdesini araladı. Tozlu galaksilerin görünmezliği, yıllardır astronomların kafasını karıştıran en büyük sorunlardan biriydi.
ALMA ile galaksilerin yaydığı soğuk toz bulutlarını ve radyo dalgalarını gözlemlediler. JWST ile de, bu tozun arkasında saklanan yıldız oluşumlarını kızılötesi dalga boyunda incelediler. Bu iki teleskop verilerini bir araya getirerek, daha önce tespit edilemeyen “soluk ama tozlu yıldız oluşum galaksilerini” bulmayı başardılar.
Webb ve ALMA tozlu galaksileri buldu
Astronomlar önce ALMA ile 400 parlak galaksi tespit etti. Ardından, JWST sayesinde daha önce hiç görülmemiş 70 “soluk ve tozlu” galaksi adayı belirlendi. Yaklaşık 13 milyar yıl öncesine (z≈6-8 kırmızıya kayma değerleri) ait, içleri yoğun kozmik tozla kaplı ve içinde hızla yıldız oluşan galaksiler keşfedildi. Bu galaksilerin en önemli özelliği, daha önce gözlemlenen galaksilere göre çok daha soluk ve tozlu olmalarıydı.
Araştırmanın lideri Dr. Jorge Zavala, bu buluşu bir “yaşam döngüsü fotoğrafı” olarak tanımlıyor.
Astronomlar uzun yıllardır iki galaksi grubu arasındaki bağlantıyı kurmaya çalışıyordu; Büyük Patlama’dan hemen sonra (yaklaşık 13,3 milyar yıl önce) oluşan, küçük ama parlak galaksiler ve Büyük Patlama’dan yaklaşık 2 milyar yıl sonra ortaya çıkan, yıldız oluşumu durmuş, devasa kütleli galaksiler. Küçük bir galaksinin nasıl olup da bu kadar kısa sürede devasa ve “yaşlı” bir galaksiye dönüştüğü bilinmiyordu. Yeni makalede açıklanan tozlu yıldız oluşum galaksileri, bu iki grup arasındaki “kayıp halka” temsil ediyor. Keşfedilen galaksiler, erken dönemdeki o küçük parlak galaksilerin tozlanıp hızla kütle kazandığı ve sonunda “ölü” dev galaksilere dönüştüğü geçiş evresini gösteriyor.
Dr. Zavala, “Ultra parlak olanlar genç galaksiler, durgun olanlar yaşlılık dönemindeler ve bulduklarımız ise genç yetişkin galaksiler.” diyerek bulguları tanımlıyor.
Keşif, evrenin erken dönemlerinde yıldız ve toz oluşumunun sandığımızdan çok daha hızlı ve yoğun gerçekleştiğini kanıtlıyor. Makale, Galaksilerin sadece yavaş yavaş büyümediğini, bazılarının çok erken dönemlerde tozun arkasında kalarak çok hızlı bir şekilde devleştiğini kanıtlıyor. Mevcut astronomi modellerinin öngördüğünden çok daha erken bir dönemde devasa metal ve toz kütlelerinin oluşmuş olması, evrenin oluşumuna dair teorilerin yeniden gözden geçirilmesine neden olabilir.