Dünya’daki devasa bir şehri çok uzak mesafeden hayal edin; bu şehirdeki yapıların sadece en büyük ve en görünür gökdelenler olduğunu bilin. Ancak, daha yakından bakın veya çok daha güçlü bir araçla inceleyin, o zaman da dağlık gökdelenlerin arasında daha küçük yapılar keşfetmeye başlayacaksınız.
Şimdi de, James Webb Uzay Teleskobu’nun, erken dönemdeki galaksilerin de aslında buna benzer bir yapıya sahip olduğunu gösterdiğini düşünün.
Astronomlar, en parlak yıldızların yanı sıra, yukarıdaki analojiye göre daha küçük yapılarla eşdeğer olan çok daha sönük yıldızların da bulunduğunu keşfediyor. Bu durum, erken dönemdeki galaksilerin, daha önce düşündüğümüzden çok daha fazla kütleye sahip olabileceğini gösteriyor.
Bu araştırmanın arkasındaki ekip, bu sonuca, dokuz adet erken dönem galaksinin yoğun yıldız oluşumu dönemini geçiren bölgelerini inceleyerek ulaştı. Bu verileri, Dünya’daki gözlemlerle birleştirerek, bu galaksilerdeki küçük ve sönük yıldızların popülasyonunu ilk kez ölçtüler. Bulgular, modern galaksideki oranlara kıyasla, bu erken dönem galaksilerindeki küçük yıldızların oranının çok daha yüksek olduğunu gösterdi.
“Bu, galaksinin genel kütlesinin, önceki tahminlerden çok daha büyük olduğunu gösteriyor,” diye Hollanda’daki Leiden Üniversitesi’nden ekip üyesi Chloe Cheng belirtti.
Erken dönemdeki “kozmik şehirler”, sadece gökdelenlerden oluşmuyordu; sadece öyle görünüyordu.
Astronomlar, galaksileri inceleyerek ve bu “kozmik metropollerdeki” toplam ışık miktarını ölçerek, yıldız popülasyon oranlarını hesaplıyor. Ancak, daha büyük bir yıldızın parlaklığı daha yüksek olduğu için, bir galaksinin genel spektrumu genellikle en büyük yıldızlar tarafından domine edilirken, küçük yıldızlar gölgede kalır.
JWST’nin yüksek hassasiyeti, astronomların artık bu küçük yıldızlara da şans vermesini ve öne çıkmalarını sağlamasına olanak tanıdı; tıpkı cam ve çelikten oluşan devasa bir metropolde inanılmaz bir mimari eseri keşfetmek gibi.
“Yakın zamana kadar, bu tür ölçümler basitçe mümkün değildi,” diye Leiden Üniversitesi’nden ekip üyesi Martje Slob ifade etti. “Yeterli ışık toplayan bir teleskopun yanı sıra, olağanüstü kalitede spektrel verilere ve küçük yıldızların ince özelliklerini güvenilir bir şekilde ayırt edebilecek yeni analiz tekniklerine de ihtiyaç duyuyorduk.”
Ekibin bu keşfi, erken dönemdeki galaksilerin anlaşılması açısından önemli sonuçlar doğuruyor. Çünkü bilim insanları, farklı kütlelere sahip yıldızların, kozmik tarihin her döneminde aynı oranda oluştuğunu varsayıyorlardı. Ancak, şimdi bunun doğru olmadığı görülüyor. Özellikle de, bu araştırmada incelenen erken dönem galaksisi gibi diğerlerinin de benzer özellikler taşıması durumunda, bu durum daha da önem kazanıyor. Bu galaksi, Büyük Patlama’dan 1.5 milyar yıldan kısa bir süre sonra oluşmuş ve daha önce tahmin edilenin dört katına kadar kütleye sahip olabilir.
Bu nedenle, galaksi oluşumu modellerinin yakın gelecekte bazı önemli değişikliklere tabi tutulması gerekebilir.
“Bu sonuç, daha önce düşünüldüğünden çok daha fazla kütlenin küçük yıldızlarda gizli olduğunu gösteriyor,” diye ekip lideri Mariska Kriek ifade etti. “Bu durum, astronominin birçok alanında etkiler yaratabilir. Çünkü birçok gezegen, küçük yıldızların etrafında dönüyor; bu da erken evrende daha fazla gezegenin oluşmuş olabileceği anlamına gelebilir.”
Ekip, şimdi bu yöntemi evrenin en eski galaksilerinin daha fazlasına uygulamayı planlıyor. Amaçları, araştırmalarını mümkün olduğunca geriye doğru götürmek.
Bu ekip tarafından yapılan araştırma, 18 Ağustos’ta yayınlanan “Nature Communications” dergisinde yayımlandı.
