Evrende yeni keşfedilen gizemli bir cisim, gelişiminin erken aşamalarında durdurulmuş bir galaksi olmaya en güçlü aday olarak öne çıkıyor.
Adı Bulut-9 (Cloud-9) olarak belirlenen bu nesne, sarmal galaksi M94'ün yakınlarında, yaklaşık 14.3 milyon ışık yılı uzaklıkta yer alıyor ve tamamen yıldızlardan yoksun görünüyor. Bunun yerine, hidrojen gazı bulutuyla sarılmış, uzayda bir hayalet gibi asılı duran karanlık maddeden oluştuğu düşünülüyor.
Gök bilimciler, bu bulutun "karanlık evrene açılan bir pencere" olduğunu belirtiyor. Evrenin büyük bir kısmının karanlık maddeden oluşması beklenmesine rağmen, bu maddenin ışık yaymaması nedeniyle tespit edilmesi zorlaşıyor. Bulut-9 ise karanlık maddenin baskın olduğu bir buluta nadir bir bakış sunuyor.
Galaksiler her ne kadar farklı şekil ve boyutlarda olsa da, gök bilimcilerin beklediği temel bileşenlere sahiptir: yıldızlar, gaz ve yer çekiminin çoğunu sağlayan çevreleyen bir karanlık madde halesi. Galaksilerin nasıl oluştuğuna dair kesin bilgiye sahip olmasak da, karanlık madde halesinin kritik olduğu düşünülüyor. Bu, her şeyi bir arada tutan görünmez bir yer çekimi yığını gibi düşünülebilir. Madde henüz tam olarak neyden oluştuğu bilinmediği için karanlık madde deniyor, ancak bu olmasaydı evren muhtemelen dağınık bir karmaşa olurdu.
Galaksi oluşum modellerine göre, karanlık madde yapıları erken oluşur ve normal maddeyi, yani yıldızları oluşturacak kadar yoğun hale gelebilen nötr hidrojen gazını (HI) biriktiren bir yer çekimi cebi oluşturur.
Bulut-9 ilk olarak, Çin'deki Beş Yüz Metrelik Küresel Teleskop (FAST) ile yapılan bir radyo taramasında tespit edildi. Bu tarama, nötr hidrojen arayışındaydı. Nesne, "Kedi Gözü Galaksisi" olarak da bilinen M94 galaksisine yakın bir konumda bulundu.
Hidrojenin nötr olması önemlidir; bu durum gazın nispeten soğuk, kompakt ve yer çekimsel olarak bağlı olduğunu kuvvetle gösterir. Ayrıca, evreni dolduran ve büyük ölçüde yıldızlar ile galaksiler tarafından üretilen yaygın ultraviyole radyasyonu tarafından iyonize edilmemiştir.
Gök bilimciler, bu tespitin Rejenerasyon Sınırlandırılmış Hidrojen Bulutu (RELHIC) olarak bilinen bir nesne olabileceğini belirtiyor. Bu, yıldız oluşumu eşiğine ulaşmamış, yer çekimsel olarak bağlı nötr hidrojen ve karanlık maddeden oluşan bir yığın. Bu tür nesneler uzun zamandır erken evren simülasyonlarında tahmin ediliyor, ancak tespit edilmeleri son derece zor olmuştur. Çoğunun zamanla gazını kaybedeceği veya enkaz veya ön plan bulutları olarak yanlış tanımlanacağı düşünülüyor, bu da gök bilimciler için az sayıda net örnek bırakıyor.
Ancak, FAST gözlemleri bunu doğrulamak için yeterince ayrıntılı değildi. Örneğin, benzer bir bulut olan FAST J0139+4328, az sayıda yıldız ve güçlü bir dönme sinyali kanıtı içeriyor, bu da onun tam olarak RELHIC kadar ilkel olmadığını gösteriyor.
Gök bilimci Gagandeep Anand liderliğindeki bir araştırma ekibi, nötr hidrojen hakkında daha fazla bilgi edinmek için Ulusal Bilim Vakfı'nın Green Bank Teleskopu ve Very Large Array'den alınan radyo gözlemleriyle keşfi takip etti. Bu çalışmalar, Bulut-9'un yaklaşık 4.900 ışık yılı genişliğinde, yoğun, küresel bir nötr hidrojen birikiminden oluştuğunu ortaya koydu. Bu gazın kütlesi yaklaşık bir milyon Güneş'e eşdeğer ve dönmüyor. Araştırmacılar, onu yerinde tutmak ve dengelemek için gereken karanlık madde miktarının yaklaşık 5 milyar Güneş kütlesi olacağını belirlediler.
Ayrıca, derin optik gözlemler yapmak için Hubble Uzay Teleskobu'nu kullandılar. Bulut içinde birkaç bin Güneş kütlesinden fazla yıldız olsaydı, Hubble bunları tespit ederdi. Ancak hiçbir şey tespit edilmedi.
Gözlemlerin derinliğine dayanarak, ekip yerel evrendeki en sönük gaz açısından zengin galaksilerden biri olan Leo T'ye benzer en ufak bir cüce galaksisini bile dışlayabildi. Eğer Bulut-9'un hiç yıldızı varsa, sadece birkaç bin Güneş kütlesi kadar olabilir.
Bilim insanları, bunun "başarısız bir galaksinin hikayesi" olduğunu söylüyor. Bilimde genellikle başarıdan çok başarısızlıklardan daha fazla şey öğrenildiğini belirten uzmanlar, bu durumda yıldızların olmamasının teoriyi doğru kanıtladığını ve evrenin henüz oluşmamış bir galaksinin ilkel yapı taşını bulduklarını gösterdiğini ifade ediyor.
Başka RELHIC adayları olsa da, Bulut-9'un onu özel kılan tüm özelliklere sahip olması: yıldızlarının olmaması, dönmemesi ve M94 ile olan ilişkisi sayesinde ne kadar uzakta olduğunun bilinmesi. Bu durum, onu şimdiye kadarki en güvenilir RELHIC tespitini yapıyor. Gelecekte tam bir galaksiye dönüşebilir, ancak şimdilik evrenin nasıl oluştuğuna dair kritik bilgiler sunan nadir bir galaksi oluşumu kalıntısıdır.
Araştırmacılar, nesnenin muhtemelen "başarısız ve başarılı galaksi oluşumu arasındaki sınırı mesken tutan nadir RELHIC'lerden biri" olduğu sonucuna varıyor. Nihai doğası ne olursa olsun, Bulut-9, bugüne kadar tespit edilen herhangi bir karanlık, gaz açısından zengin kaynaktan farklıdır.
Bulgular, The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayımlandı.
