Harvard & Smithsonian Astrofizik Merkezinde çalışan bilim insanlarının da yer aldığı uluslararası bir gökbilim takımı, şimdiye kadar keşfedilen en uzak cismi tespit etmiş. Bu cisim ise bir galaksi.
HD1 adı verilen ve yaklaşık 13,5 milyar ışık yılı uzakta olan bu galaksi adayı, dün Astrophysical Journal bülteninde yayımlanmak üzere ön baskı sitesi Arxiv‘e yüklenen bir makalede tarif ediliyor. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters bülteninde yayımlanan başka bir makalede ise araştırmacılar, bu galaksinin tam olarak ne olduğuna yönelik tahmin yürütmeye başlamış.
Araştırma takımı iki görüş öne sürüyor: Birinci görüşe göre HD1’de hayret verici bir hızda yıldız oluşuyor olabilir ve hatta galaksi, şimdiye kadar hiç gözlenmemiş olan evrenin ilk yıldızlarına, Popülasyon III yıldızlara ev sahipliği yapıyor olabilir. Alternatif olarak ise HD1, Güneş’imizin yaklaşık 100 milyon katı kütleye sahip süperkütleli bir karadelik barındırıyor olabilir.
MNRAS’ta yayımlanan çalışmanın baş yazarı, ApJ’de yayımlanan keşif makalesinin eş yazarı ve Astrofizik Merkezinde gökbilimci olan Fabio Pacucci, “Böylesine uzaktaki bir kaynağın tabiatına ilişkin soruları cevaplamak kolay olmayabilir” diyor. “Bu durum, şiddetli bir fırtına ve yoğun sisin ortasında karadan uzakta duran bir geminin bayrağına bakıp uyruğunu tahmin etmeye benziyor. Bayraktaki bazı renk ve şekilleri görebilirsiniz fakat bunları bütünüyle göremezsiniz. Nihayetinde bu durum, analizlerden ve makul olmayan senaryoların elenmesinden oluşan uzun bir oyun.”
HD1, morötesi ışıkta son derece parlak görünüyor. Pacucci, bu durumu açıklamak için “bazı enerjik süreçlerin gerçekleştiğini veya daha da iyisi, bunların milyarlarca yıl önce gerçekleştiğini” düşündüklerini söylüyor. Galaksinin, Büyük Patlama’dan sadece 300 milyon yıl kadar sonra ışık yaymaya başladığı tahmin ediliyor.
Bilim insanları başlangıçta HD1’in standart bir yıldız patlaması galaksisi olduğunu düşünmüş. Bu tür galaksilerde yüksek hızlarda yıldız oluşuyor. Ancak HD1’de ne kadar yıldız oluştuğunu hesapladıktan sonra, inanılmaz bir hız tespit etmişler. “HD1, her yıl 100’den fazla yıldız oluşturuyor” diyor Pacucci. “Bu miktar, söz konusu galaksilerden beklediğimiz seviyenin en az 10 katı.”
Araştırma takımı, bu noktada HD1’in normal, sıradan yıldızlar oluşturmuyor olabileceğinden şüphelenmeye başlamış.
Pacucci sözlerini şöyle sürdürüyor: “Evrende oluşan ilk yıldız popülasyonu, çağdaş yıldızlardan daha ağır, daha parlak ve daha sıcaktı. HD1’de oluşan yıldızların bu ilk yıldızlardan veya Popülasyon III yıldızlarından olduğunu varsayarsak, o zaman bu yıldızların özellikleri daha kolay açıklanabilir. Aslında Popülasyon III yıldızları, normal yıldızlardan daha fazla morötesi ışık üretebiliyor. Bu durum, HD1’in son derece yüksek parlaklığını açıklığa kavuşturabilir.”
Fakat HD1’in son derece yüksek olan bu parlaklığını süperkütleli bir kara delik de açıklayabilir. Devasa miktarlarda gaz yuttuğundan, kara delik etrafındaki bölgeden yüksek enerjili fotonlar çıkabilir.
Eğer durum böyleyse, insanlığın bildiği açık ara en eski süperkütleli kara delik bu olur. Günümüzde rekoru elinde bulunduran kara delikle karşılaştırıldığında, Büyük Patlama’ya çok daha yakın bir zamanda gözlendiği anlamına gelir.
Astrofizik Merkezinde çalışan ve MNRAS’de yayımlanan makalenin eş yazarı olan gökbilimci Avi Loeb, “HD1, evrenin ilk zamanlarındaki doğumhanesinde dev bir bebeği temsil ediyor” diyor. “Kuasarlardaki en yüksek kızıla kayma oranını, neredeyse iki katlık bir değerle kırıyor. Gerçekten olağanüstü.”
HD1 Subaru Teleskobu, VISTA Teleskobu, İngiltere Kızılötesi Teleskobu ve Spitzer Uzay Teleskobu’yla yapılan 1.200 saati aşkın gözlemden sonra keşfedilmiş.
Galaksiyi keşfeden ve Tokyo Üniversitesinde çalışan gökbilimci Yuiçi Harikane, “700.000’i aşkın cisim arasında HD1’i bulmak epey zor olmuştu” diyor. “HD1’in kırmızı rengi, 13,5 milyar ışık yılı uzaktaki bir galaksiden beklenen özelliklerle şaşırtıcı derecede uyuşuyor. Bulduğumda tüylerim biraz diken diken olmuştu.”
Araştırma takımı sonrasında Atakama Büyük Milimetre/milimetre altı Teleskop Dizisi’ni (ALMA) kullanarak bu mesafeyi doğrulamış. HD1, en uzak galaksi bakımından güncel rekoru elinde bulunduran GN-z11’den 100 milyon ışık yılı daha uzakta.
Araştırma takımı yakında James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanarak, HD1’i yeniden gözlemleyecek ve Dünya’dan uzaklığını doğrulayacak. Mevcut hesaplamaların doğru çıkması halinde, HD1 şimdiye kadar kaydedilen en uzak (ve en eski) galaksi olacak.
Aynı gözlemler, araştırma takımının HD1’in kimliğini daha derinlemesine incelemesini ve kuramlarından birinin doğru olup olmadığını onaylamasını sağlayacak.
“Büyük Patlama’dan birkaç yüz milyon yıl sonra oluşan HD1’deki bir kara deliğin, devasa bir tohumdan eşi görülmemiş bir hızda çıkması lazım” diyor Loeb. “Doğa yine bizden daha hayalperest görünüyor.”
Kaynak: Harvard & Smithsonian Astrofizik Merkezi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
