James Webb Uzay Teleskobu (JWST) yine sınırları zorladı. Bu güçlü uzay teleskobu, daha önce Büyük Patlama'dan sadece birkaç yüz milyon yıl sonraki parlak galaksilerin varlığını gözler önüne sermişti.
Şimdi ise, Büyük Patlama'dan yalnızca 280 milyon yıl sonraki bir galaksiden gelen ışığı algıladı. Bu, şimdiye kadar tespit edilen en uzaktaki galaksi olma özelliğini taşıyor ve Evren'in bebeklik çağlarına bir pencere açıyor.
JWST öncesinde, Evren'in erken dönemlerindeki bu kadar soluk ve uzaktaki galaksilerden gelen ışığı tespit edebilecek yeterince büyük aynalara sahip kızılötesi teleskoplarımız yoktu.
Hubble Uzay Teleskobu yakın kızılötesini görebiliyordu ancak sadece 2.4 metrelik bir aynaya sahipti ve Evren'in ilk 500 milyon yılından sadece bir galaksi bulabilmişti. Spitzer Uzay Teleskobu kızılötesi odaklıydı ama onun da aynası sadece 85 cm idi.
JWST, sadece çok daha büyük bir aynaya sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda dedektör teknolojisindeki muazzam ilerleme sayesinde erken Evren'i örten perde, her seferinde bir antik galaksiyle aralanıyor.
JWST'nin birincil bilim hedeflerinden biri, galaksilerin nasıl bir araya gelip büyüdüğünü anlamaktır. Galaksilerin nasıl oluştuğunu ve evrimleştiğini anlamak için Evren'in en erken galaksilerini görmemiz gerekiyor. Teleskop, gözlemlere başladıktan haftalar sonra, kırmızıya kayması z=10'dan daha yüksek olan, beklenenden çok daha parlak galaksilerin bolca bulunduğunu ortaya çıkardı.
Bu beklenmedik durum, bilim camiasını heyecanlandırdı ve Evren'in ilk yaklaşık 500 milyon yılındaki galaksi oluşumu hakkında temel soruları gündeme getirdi.
JWST, gözlem ufkumuzu sürekli olarak geri çekti ve bu son tespit, henüz sınırına ulaşmamış olabileceğini gösteriyor.
Yeni keşfedilen galaksiye MoM-z14 adı verildi. Z14 ifadesi, galaksinin kırmızıya kaymasını (z=14.44) yani bizden ne kadar uzakta ve dolayısıyla ne kadar geçmişte olduğunu belirtiyor. Bu bulgu şaşırtıcı, çünkü gökbilimciler bu kadar yüksek kırmızıya kaymada çok az galaksi bulmayı bekliyorlardı.
Bu çalışma sadece yeni bir merak unsuru değil. Galaksinin tayfının incelenmesi, JWST'nin galaksi oluşumu temasıyla ilgili ilginç sonuçlar ortaya çıkardı.
Gözlemler, galaksinin ışığının çoğunun merkezindeki aktif bir süper kütleli kara delikten değil, yıldızlardan geldiğini gösteriyor. Bu durum, MoM-z14'ün parlak, süper kütleli erken dönem yıldızları barındırdığını düşündürüyor; ki bu da teorilerin erken Evren hakkında tahmin ettiği bir şeydi.
Galaksinin kimyasal bileşimi de dikkat çekici. Azot-karbon oranı, Güneş'te gözlemlenenden daha yüksek ve Samanyolu'muza bağlı antik küresel yıldız kümelerindekine benziyor. Bu, MoM-z14'teki yıldızlar ile Samanyolu'ndaki bu yaşlı kümelerdeki yıldızların benzer ortamlarda oluştuğunu, çekirdek sentezi ve element kirliliği açısından benzer süreçlerden geçtiğini gösteriyor.
Araştırmacılar, galaksinin kimyasal yapısının Samanyolu'ndaki en eski yıldız kümelerine benzemesinin, erken Evren'deki yıldız oluşumuyla bizim galaksimizdeki yaşlı yıldızlar arasında doğrudan bir bağlantı kurduğunu vurguluyor.
Bu antik parlak galaksilerin iki ana morfolojisi (şekli) olduğu görülüyor: noktasal kaynak ve yaygın. Araştırmalar, galaksilerin morfolojileri ile kimyasal bileşimleri arasında bir ilişki olduğunu, bunun da galaksi evriminde önemli bir ipucu olabileceğini belirtiyor.
JWST, daha fazla antik parlak galaksi buldukça, aralarında parlak 'Küçük Kırmızı Noktalar'ın da bulunduğu güçlü azot yayıcı nesneler sınıfı belirginleşti. MoM-z14, JWST'nin şimdiye kadar bulduğu en fazla azotça zenginleşmiş nesnelerden biri olabilir.
Bu bulgu, kırmızıya kayması z > 10 olan galaksilerde boyut ve kimya arasında bir ikili yapı (bimodallik) olduğunu destekliyor: Yaygın (geniş) kaynaklar azota zayıfken, kompakt (küçük ve yoğun) kaynaklar güçlü azot yayıcıları olma eğilimindedir.
Uzay bilimi topluluğu, JWST'yi ve erken Evren'i gözlemleme yeteneğini uzun süre bekledi. Bazı bulguları şaşırtıcı olsa da, bu çalışma gökbilimcilerin erken Evren'de ortaya çıkan sürprizler ile modern Evren arasındaki bağlantıları nasıl bulduğunu gösteriyor.
MoM-z14 ve benzeri azot yayıcı galaksilerin, Samanyolu'muzda doğmuş en eski yıldızlar ve küresel kümelerle olan kimyasal bağlantıları, galaksi oluşumunun kozmik zaman içindeki sürekliliğini anlamamız için kritik önem taşıyor.
Araştırmacılar, MoM-z14 gibi bulguların, daha önce hayal bile edilemeyen, ilk yıldızların çağına yaklaşan kırmızıya kaymalara ulaşarak kozmik sınırın bir dizi büyük genişlemesini tetiklemeye hazır göründüğünü belirtiyor. James Webb Uzay Teleskobu, bu keşiflerle Evren'in en karanlık ve en erken dönemlerine ışık tutmaya devam ediyor.
