JWST, erken dönem galaksilerinin sanılandan 4 kat daha büyük olduğunu ortaya koydu

Erken evrendeki en büyük galaksiler, gökbilimcilerin varsaydığından çok daha fazla küçük ve sönük yıldız barındırıyor; bu da onları önceki tahminlerden dört kat daha ağır kılıyor. Pazartesi günü Nature Astronomy dergisinde yayımlanan bulgu, galaksilerin Büyük Patlama'dan sonra nasıl bu kadar hızlı büyüdüğüne dair zaten kafa karıştırıcı olan bir bilmeceyi daha da derinleştiriyor.phys+1

Kozmik Gökdelenlerin Ardındaki Gizli Yıldızlar

Leiden Üniversitesi'nden araştırmacıların liderliğindeki uluslararası bir ekip, James Webb Uzay Teleskobu'nun NIRSpec cihazından alınan ultra derin spektrumları, Çok Büyük Teleskop'un (VLT) LEGA-C araştırmasından elde edilen yer tabanlı verilerle birleştirerek yaklaşık 0.7 kırmızıya kayma değerindeki dokuz büyük, durgun galaksiyi inceledi. Ekip, bu mesafelerde ilk kez düşük kütleli yıldızların daha parlak ve daha büyük emsallerine oranını güvenilir bir şekilde ölçtü.arxiv+1

Sonuçlar, bu galaksilerin Samanyolu gibi daha az kütleli galaksilere kıyasla çok daha büyük bir düşük kütleli yıldız fraksiyonuna sahip olduğunu gösteriyor; bu durum "alt tabanı ağır" başlangıç kütle fonksiyonu olarak tanımlanıyor. Başlangıç kütle fonksiyonu (IMF), gökbilimcilerin bir galaksinin toplam yıldız popülasyonunu, en parlak yıldızların baskın olduğu kolektif ışığından yola çıkarak tahmin etmek için kullandıkları istatistiksel bir araçtır.universetoday+1

Leiden Üniversitesi'nde yakın zamanda doktorasını tamamlayan baş yazar Chloe Cheng, "Eğer bir galaksi şehir olsaydı, en parlak yıldızlar uzaktan hemen gözünüze çarpan gökdelenler olurdu" dedi. "Modellerimiz, gökdelenlerin arasına gizlenmiş evler gibi, o nadir ve parlak yıldızların ardında çok daha kalabalık bir düşük kütleli yıldız popülasyonunun saklı olduğunu gösteriyor."phys

Dört Katlık Sorun

Bu bulguların, JWST'nin zaten "imkansız derecede erken" olarak nitelendirilen galaksileri için ciddi sonuçları var. Örneklemdeki en eski iki galaksi için, yani o kafa karıştırıcı nesnelerin doğrudan torunları için, alt tabanı ağır IMF'ler tahmin edilen yıldız kütlelerini üç ila dört kat artırıyor. Büyük Patlama'dan 1,5 milyar yıldan daha kısa bir süre sonra oluştuğu tahmin edilen bir galaksi, daha önce düşünülenden dört kat daha büyük olabilir.universiteitleiden+1

JWST'nin fırlatılmasından bu yana gökbilimciler, Büyük Patlama'dan sonraki yaklaşık 500 milyon yıl içinde var olan şaşırtıcı derecede büyük ve olgun galaksilerin keşfiyle uğraşıyorlar; bu nesneler standart galaksi oluşum modellerinin üretmekte zorlandığı türden. Bu yeni ölçümler, söz konusu gerilimi daha da artırıyor.nature+1

Daha Geniş Sonuçlar

Araştırmanın galaksi evriminin ötesinde yansımaları var. Çalışmayı yöneten Leiden Üniversitesi'nden Mariska Kriek, "Daha önce düşünülenden çok daha fazla kütle, düşük kütleli yıldızların içinde gizli" dedi. "Pek çok gezegen düşük kütleli yıldızların yörüngesinde döndüğü için, bu durum erken evrende daha önce varsaydığımızdan daha fazla gezegenin oluşmuş olabileceğine işaret edebilir."phys+1

Ekip, önümüzdeki yıllarda yöntemlerini daha da erken dönem galaksilere uygulamayı ve ilk yıldız nesillerinin oluştuğu döneme daha yakından bakmayı planlıyor.