Galaksi kümesinin "El Gordo" olarak bilinen yeni bir görüntüsü, daha önce hiç görülmemiş uzak ve tozlu nesneleri ortaya çıkarıyor ve bol miktarda taze bilim sunuyor. NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu tarafından çekilen kızılötesi görüntü, yalnızca önceki Hubble Uzay Teleskobu görüntülerinde ima edilen çeşitli sıra dışı, bozuk arka plan gökadalarını gösteriyor.
El Gordo, evren 6,2 milyar yaşındayken var olan ve onu "kozmik bir genç" yapan yüzlerce gökadadan oluşan bir kümedir. O zamanlar var olduğu bilinen en büyük küme. ("El Gordo", "Şişman Olan"ın İspanyolcasıdır.)
Ekip, yerçekimsel mercekleme olarak bilinen bir fenomen yoluyla doğal, kozmik bir büyüteç görevi gördüğü için El Gordo'yu hedef aldı. Güçlü yerçekimi, tıpkı bir gözlük camı gibi, arkasında yatan nesnelerin ışığını büker ve bozar.
Arizona Üniversitesi'nden Brenda Frye, "El Gordo tarafından yapılan mercekleme, uzak galaksilerin parlaklığını artırıyor ve boyutlarını büyütüyor. Bu mercekleme efekti, uzak evrene benzersiz bir pencere açıyor" dedi. Frye, Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science (PEARLS) ekibinin PEARLS-Clusters şubesinin eş başkanı ve El Gordo gözlemlerini analiz eden dört makaleden birinin baş yazarıdır.
Olta
El Gordo'nun görüntüsünde en çarpıcı özelliklerden biri sağ üstte kırmızıyla temsil edilen parlak bir yaydır. Frye'ın öğrencilerinden biri tarafından "El Anzuelo" (Olta) lakaplı bu galaksiden gelen ışığın Dünya'ya ulaşması 10,6 milyar yıl sürdü. Ayırt edici kırmızı rengi, galaksinin kendi içindeki tozdan kaynaklanan kızarma ile aşırı uzaklığından kaynaklanan kozmolojik kırmızıya kaymanın birleşiminden kaynaklanmaktadır.
Merceklemenin yarattığı bozulmaları düzelten ekip, arka plandaki gökadanın disk şeklinde olduğunu ancak çapının yalnızca 26.000 ışık yılı olduğunu ve Samanyolu'nun yaklaşık dörtte biri kadar olduğunu belirleyebildi. Ayrıca galaksinin yıldız oluşum tarihini inceleyebildiler ve yıldız oluşumunun galaksinin merkezinde söndürme olarak bilinen bir süreçle zaten hızla azaldığını buldular.
İkinci bir makalenin baş yazarı olan Arizona Eyalet Üniversitesi'nden Patrick Kamieneski, "Yıldızların aktif olarak oluştuğu galaksi merkezini saran toz örtüsünü dikkatlice inceleyebildik" dedi. "Şimdi, Webb ile, bu kalın toz perdesinin içinden kolaylıkla bakabiliyoruz, bu da galaksilerin bir araya gelişini içten dışa ilk elden görmemizi sağlıyor."
İnce Olan
Webb görüntüsündeki bir diğer göze çarpan özellik, merkezin solundaki uzun, kurşun kalem inceliğinde bir çizgidir. "La Flaca" (İnce Olan) olarak bilinen, ışığının Dünya'ya ulaşması yaklaşık 11 milyar yıl süren başka bir mercekli arka plan gökadasıdır.
La Flaca'dan çok uzak olmayan başka bir mercekli gökada var. Araştırmacılar o galaksiyi yakından incelediklerinde, yıldız için Quechua terimi olan Quyllur adını verdikleri tek bir kırmızı dev yıldız buldular.
Daha önce, Hubble diğer mercekli yıldızları (Eärendel gibi) bulmuştu, ancak bunların hepsi mavi süperdevlerdi. Quyllur, Dünya'dan 1 milyar ışıkyılı ötede gözlemlenen ilk bireysel kırmızı dev yıldızdır. Yüksek kırmızıya kaymadaki bu tür yıldızlar, yalnızca kızılötesi filtreler ve Webb'in hassasiyeti kullanılarak tespit edilebilir.
Instituto de Física de'den Jose Diego, "Kızılötesine girmediğiniz sürece mercekli kırmızı dev yıldızları görmek neredeyse imkânsız. Bu, Webb ile bulduğumuz ilk yıldız, ancak daha fazlasının geleceğini umuyoruz" dedi. İspanya'daki Cantabria, El Gordo üzerine üçüncü bir makalenin baş yazarı.
Galaksi Grubu ve Lekeler
Webb görüntüsündeki diğer nesneler, daha az belirgin olmakla birlikte, bilimsel olarak eşit derecede ilgi çekicidir. Örneğin, Frye ve ekibi (liseden mezun olana kadar dokuz öğrenciden oluşan), yaklaşık 12,1 milyar yıl önce oluşan bir bebek gökada kümesi gibi görünen beş çok mercekli gökada belirledi. Bu uzak kümenin bir parçası olabilecek başka bir düzine aday gökada daha var.
Frye, "Bu kümenin 17 üyesi olduğunu doğrulamak için ek veriler gerekli olsa da büyük patlamadan bir milyar yıldan biraz daha uzun bir süre sonra, gözlerimizin hemen önünde yeni bir gökada kümesinin oluşmasına tanık olabiliriz" dedi.
Son bir makale, ultra dağınık gökadalar olarak bilinen çok soluk, leke benzeri gökadaları inceler. Adından da anlaşılacağı gibi, El Gordo kümesi boyunca dağılmış olan bu nesnelerin yıldızları uzaya geniş bir şekilde dağılmıştır. Ekip, ışığı bize ulaşmak için 7,2 milyar yıl yol kat eden, şimdiye kadar gözlemlenmiş en uzak ultra-yaygın gökadalardan bazılarını belirledi.
"Bu galaksilerin özelliklerinin yerel evrende gördüğümüz aşırı yaygın galaksilerden farklı olup olmadığını inceledik ve aslında bazı farklılıklar görüyoruz. Özellikle daha mavi, daha genç, daha geniş ve evren boyunca daha eşit dağılmış durumdalar." Dördüncü makalenin başyazarı Arizona Eyalet Üniversitesi'nden Timothy Carleton, "Bu, son 6 milyar yıldır küme ortamında yaşamanın bu gökadalar üzerinde önemli bir etkisi olduğunu gösteriyor" dedi.
Arizona Eyalet Üniversitesi'nden PEARLS programının baş araştırmacısı Rogier Windhorst, "Kütleçekimsel merceklenme 100 yıldan uzun bir süre önce Albert Einstein tarafından tahmin edildi. El Gordo kümesinde, yerçekimsel merceklemenin gücünü iş başında görüyoruz," diye tamamladı sözlerini. "El Gordo'nun İNCİ görüntüleri olağanüstü güzellikte. Ve bize Webb'in Einstein'ın hazine sandığını nasıl açabileceğini gösterdiler."
