Uzak ‘genç galaksiler’ beklenmedik ağır elementlerle gökbilimcileri şaşırtıyor

Bu galaksiler aynı zamanda beklenenden çok daha sıcak görünüyor.

Uzaya ne kadar derin bakarsak, zamanda o kadar geriye gideriz. Evrenimizdeki bazı genç galaksilerden yayılan ışığın bize ulaşması için milyarlarca yıl boyunca yolculuk yapması, kozmik şafaktan gelen bilgilerle zengin olan araçlarımız tarafından yakalanması gerekiyor. Ve bu ışık bize yalnızca nereden geldiğimizi değil aynı zamanda nereye gidebileceğimizi de söyler. 

Northwestern Üniversitesi liderliğindeki astrofizikçilerden oluşan bir ekip, bu erken evren, “genç” galaksilerin birçoğunun evrimini anlamak için , yalnızca ikiye üç oranında oluşan alemlere bakan James Webb Uzay Teleskobu’ndan (JWST) elde edilen verileri inceledi. Büyük Patlama’dan milyarlarca yıl sonra. 

Gözlemler bazı ilgi çekici sürprizleri ortaya çıkardı. 

Özellikle, ekip, Yıldızlararası Aurora (CECILIA) Araştırmasında İyonize Çizgiler Kullanılarak Kısıtlanan Kimyasal Evrim’in sonuçlarını analiz ederek, bu galaksilerin yalnızca beklenenden daha sıcak görünmekle kalmayıp, aynı zamanda nikel gibi ağır elementleri de barındırıyor gibi göründüklerini buldu. 

Araştırmacılar sürekli 30 saatlik bir süre boyunca 33 uzak galaksiye odaklandılar. Daha sonra bu yapılarda olup bitenlerin kompozit bir resmini oluşturmak için bu galaksilerin 23’ünden toplanan ışığın dalga boylarını birleştirdiler; bu spektrumlar, ortalama sıcaklıkları ve içinde hangi elementlerin gizlenebileceği gibi şeylere ilişkin ipuçları içeriyor. 

Araştırmanın başyazarı ve Northwestern Üniversitesi fizik ve astronomi yardımcı doçentlerinden Allison Strom, “Bu, tek tek galaksilerin ayrıntılarını silip süpürüyor ancak ortalama bir galaksi hakkında daha iyi bir fikir edinmemizi sağlıyor. Aynı zamanda daha sönük özellikleri görmemizi de sağlıyor” dedi. Bir açıklamada .  https://news.northwestern.edu/stories/2023/11/teenage-galaxies-are-unusually-hot-glowing-with-unexpected-elements/?fj=1

Galaksilerin kompozit resmi sekiz tanımlanabilir element içeriyordu: Hidrojen, helyum, nitrojen, oksijen, silikon, kükürt, argon ve nikel. Daha hafif elementler beklenirken, periyodik tabloda demirden daha ağır olan nikelin varlığı biraz sürpriz oldu. 

Strom, “En çılgın rüyalarımda bile nikel göreceğimizi hayal etmezdim” dedi.

Yakınlardaki daha eski galaksilerde bile nikel nadiren gözlenir; bu da yıldızların birden fazla yaşam döngüsünden sonra gerçekleşir, bu da birden fazla süpernova turu ve daha ağır elementlerin sentezlenip galaksi boyunca yayılma fırsatı anlamına gelir. 

Strom, “Hiç kimse nikelin gözlemlenmesinden bahsetmiyor. Elementleri görebilmemiz için gaz halinde parlamaları gerekiyor. Dolayısıyla nikeli görebilmemiz için galaksilerdeki yıldızlarda benzersiz bir şeyler olabilir” dedi. 

Strom, bu ilk gökadalarda gözlemlenen yüksek sıcaklıkların bir şekilde ilginç kimyasal bileşimleriyle bağlantılı olabileceğine inanıyor: “Sonuçta, daha yüksek bir karakteristik sıcaklık görmemiz, onların farklı kimyasal DNA’larının yalnızca bir başka tezahürüdür, çünkü gökadalardaki gazın sıcaklığı ve kimyası doğası gereği bağlantılıdır.”

Çalışma 20 Kasım’da The Astrophysical Journal Letters dergisinde  yayınlandı .