Evrende, Büyük Patlama’dan sadece 1,4 milyar yıl sonra ve tüm kuralları çiğneyen bir sıcaklığa sahip, yalnızca 500.000 ışıkyılı genişliğinde bir hacme sıkışmış 30’dan fazla gökadadan oluşan görünüşte imkansız bir küme bulundu.

Şili’nin Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisini () kullanan gökbilimciler tarafından SPT2349-56 etiketli kümenin keşfi, gökadaların ve gökada kümelerinin ne kadar hızlı oluşabildiğine dair anlayışımızı zorluyor.

Kanada Nova Scotia’daki Dalhousie Üniversitesi’nden astronomi profesörü Scott Chapman, “Bu bize, erken evrendeki bir şeyin, muhtemelen kümede yakın zamanda keşfedilen üç şeyin, zaten çevreye büyük miktarda enerji pompaladığını ve genç kümeyi düşündüğümüzden çok daha erken ve daha güçlü bir şekilde şekillendirdiğini gösteriyor” dedi.

Gökada kümeleri, küme içi ortam olarak adlandırdığımız sıcak gaz sisi ile doludur; Kanada’daki British Columbia Üniversitesi’nde doktora adayı olan ve bulguları açıklayan makalenin baş yazarı Dazhi Zhou’nun gökada kümesinin ‘atmosferi’ olarak adlandırdığı şey budur. Çoğu kümede, küme içi ortam onlarca, hatta yüz milyonlarca santigrat dereceye ulaşabilir.

Astrofizikçiler küme içi ortamın bu kadar ısınmasının milyarlarca yıl alacağını düşünüyordu, ancak SPT2349-56 aksini öne sürüyor.

Zhou, “Kozmik tarihin bu kadar erken bir döneminde bu kadar sıcak bir kümelenme atmosferi görmeyi beklemiyorduk” dedi. “Bu gaz, tahmin edilenden en az beş kat daha sıcak ve hatta günümüzün birçok kümesinde bulduğumuz gazdan daha sıcak ve daha enerjik.”

SPT2349-56’nın küme içi ortam sıcaklığı, Sunyaev-Zeldovich etkisi adı verilen şey yoluyla dolaylı olarak ölçülmüştür; bu sayede gökada kümeleri, . CMB fotonları kümeye girdikçe küme içi ortamda saçılarak bir enerji artışı kazanırlar. Ortam ne kadar sıcaksa elektronlar o kadar fazla hareket eder ve dolayısıyla fotonlar elektronlarla etkileşime girdiğinde CMB fotonlarına aktardıkları enerji artışı da o kadar büyük olur. Bu enerji artışı daha sonra belirli bir kümenin konumuna karşılık gelen CMB’de görülebilir.

Evrende SPT2349-56’dan daha önce var olan daha uzak kümeler daha önce keşfedilmişti. Örneğin, 2019 yılında Gemini ve Subaru teleskoplarını kullanan gökbilimciler, Büyük Patlama’dan 770 milyon yıl sonra, 13 milyar yıl önce var olduğunu gördüğümüz z660D adlı bir kümeyi (adındaki sayı ona atıfta bulunuyor) tespit ettiler. 2023 yılında (JWST), Büyük Patlama’dan sadece 650 milyon yıl sonra, daha da eski bir küme olan A2744z7p9OD’u buldu.

Bu kümeler ile SPT2349-56 arasındaki fark, daha önceki kümelerin ‘önkümeler’ olarak adlandırılmış olmasıdır; bu da onların henüz kütleçekimsel olarak bağlı olmadıkları anlamına gelir. Galaksi kümelerinin nasıl oluştuğuna dair en iyi modellerimize göre, küme içi ortamdaki gaz, galaksilerin dinamik olarak çökerek sabit, yerçekimsel olarak bağlı bir duruma gelmesiyle ısınır.

Bu nedenle, bu protoclusterlar henüz yüksek küme içi ortam sıcaklıklarına sahip değiller ve modeller, milyarlarca yıl daha yüksek sıcaklıklara ulaşamayacaklarını gösteriyor. Öte yandan SPT2349-56 hızla ilerlemiş gibi görünüyor ve galaksi kümelerinin nasıl büyüyüp bu kadar ısındığına dair modellerimizin eksik olduğunu gösteriyor.

SPT2349-56 ve önceki protoclusterların hepsinin ortak noktası çılgın oluşumdur. SPT2349-56’nın boyutu, eski yıldızların halesiyle hemen hemen aynıdır ve bizim etrafımızı sarmaktadır, dolayısıyla SPT2349-56’nın üyesi olan 30 veya daha fazla gökada küçüktür. Ancak uzun süre küçük kalmayacaklar. Bu galaksilerdeki yıldızlar, her yıl ortalama ondan az yıldızın oluştuğu Samanyolu galaksimizdeki yıldızlardan beş bin kat daha hızlı oluşuyor.

Zhou, “Yoğun yıldız oluşumunun, aktif ve bu aşırı ısınmış atmosferin nasıl etkileşime girdiğini ve bunun bize mevcut galaksi kümelerinin nasıl oluşturulduğu hakkında ne söylediğini anlamak istiyoruz” dedi. “Bu kadar genç ve kompakt bir sistemde tüm bunlar nasıl aynı anda gerçekleşebilir?”

Şimdilik bu soru cevapsız kaldı, ancak şu ana kadarki bulgular 5 Ocak’ta yayınlandı.

Kaynak: space