Resim kredisi: Hubble
Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, Büyük Patlama'dan sonra galaksilerin çok hızlı bir şekilde oluştuğuna dair kanıtlar topladı. Bu, Evrenin şu anki yaşının sadece% 10'u olduğu bir zaman olan sadece 1,5 milyar yaşında oldukları anlamına geliyor. Bu kümelerin çok hızlı oluştuğuna inanılıyor çünkü bu alanlar malzeme ile inanılmaz derecede yoğun.
Yaklaşık 9 milyar yıl öncesine bakıldığında, uluslararası bir gökbilimciler ekibi genç bir evrende olgun gökadalar buldu. Galaksiler, evren sadece 5 milyar yaşında veya şu anki yaşının yaklaşık yüzde 35'inde mevcut olan bir gökada kümesinin üyeleridir. Galaksilerin büyük patlamadan hemen sonra aynı gökbilimciler ekibi tarafından zaman içinde daha da geriye baktıklarında yapılan gözlemlerle desteklendikten hemen sonra oluşmaya başladığına dair bu zorlayıcı kanıt. Ekip, embriyonik gökadaları evrenin doğumundan sadece 1,5 milyar yıl sonra veya evrenin şu anki yaşının yüzde 10'unu buldu. “Bebek gökadaları”, şimdiye kadar bulunan en uzak proto kümelenme olan, hala gelişmekte olan bir kümede yer almaktadır.
NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu'ndaki Gelişmiş Anketler Kamerası (ACS), devasa küme RDCS 1252.9-2927 ve proto küme TN J1338-1942'yi gözlemlemek için kullanıldı. NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi tarafından yapılan gözlemler, o dönemin bilinen en büyük kümesi olan RDCS 1252'nin kütle ve ağır element içeriğini verdi. Bu gözlemler, ACS bilim ekibinin geniş bir kozmik zaman aralığında gökada kümelerinin oluşumunu ve evrimini izlemek için koordine edilmiş bir çabasının bir parçasıdır. ACS özellikle bu uzak nesnelerin çalışmaları için inşa edilmiştir.
Bu bulgular, galaksilerin kozmos tarihinde nispeten erken oluşturduğu gözlemleri ve teorileri de desteklemektedir. Erken evrendeki bu kadar büyük kümelerin varlığı, kümelerin soğuk karanlık maddenin egemen olduğu bir evrende birçok alt kümenin birleşmesinden oluştuğu kozmolojik bir modelle hemfikirdir. Bununla birlikte, soğuk karanlık maddenin kesin doğası hala bilinmemektedir.
İlk Hubble çalışması, RDCS 1252'deki gökadaların yıldızlarının büyük kısmını 11 milyar yıldan fazla bir süre önce oluşturduğunu tahmin etti (3'ten büyük kırmızıya kaymalarda). Sonuçlar Astrophysical Journal'ın 20 Ekim 2003 sayısında yayınlandı. Makalenin baş yazarı, Baltimore, Md. Johns Hopkins Üniversitesi'nden John Blakeslee'dir.
İkinci Hubble çalışması, ilk kez, 12 milyar yıldan fazla bir süre önce (redshift 4.1'te) var olan bir “bebek gökadaları” proto-kümesini ortaya çıkardı. Bu galaksiler o kadar genç ki, gökbilimciler hala içlerinde oluşan bir telaş görüyorlar. Galaksiler büyük bir gökada etrafında gruplandırılmıştır. Bu sonuçlar Nature'ın 1 Ocak 2004 sayısında yayınlanacak. Makalenin baş yazarı Hollanda'daki Leiden Gözlemevi'nden George Miley.
Blakeslee, “Yakın zamana kadar insanlar evren sadece 5 milyar yaşındayken kümelerin var olduğunu düşünmüyordu” dedi.
“Böyle kümeler olsa bile,” diye ekledi Miley, “yakın zamana kadar astronomlar 8 milyar yıl önce var olan kümeleri bulmanın neredeyse imkansız olduğunu düşünüyorlardı. Aslında, kümelenme başladığında kimse gerçekten bilmiyordu. Şimdi buna tanık olabiliriz. ”
Her iki çalışma da gökbilimcilerin bu sistemlerin bugün görülen gökada kümelerinin öncüleri olduğu sonucuna varmasına neden oldu. Md. Baltimore Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü'nden Marc Postman ve her iki araştırma makalesinin ortak yazarı “RDCS 1252 kümesi bugünkü bir kümeye benziyor,” dedi. “Aslında, onu bugünkü bir kümenin yanına koyacak olsaydın hangisinin hangisi olduğunu bilemezdin.”
İki Kümenin Masalı
Büyük patlamadan sonra galaksiler nasıl bu kadar hızlı büyüyebilir? Blakeslee, “Zenginlerin zenginleşmesinin bir örneği” dedi. “Bu kümeler çok yoğun bölgelerde bulundukları için hızla büyüdüler, bu nedenle üye galaksileri çok hızlı inşa etmek için yeterli malzeme var.”
Bu fikir, devasa küme RDCS 1252'nin X-ışını gözlemleriyle güçlendirilmiştir. Chandra ve Avrupa Uzay Ajansı'nın XMM-Newton'u, gökbilimcilere devasa kümeyi kaplayan devasa bir sıcak gaz bulutunun özelliklerinin bugüne kadar en doğru ölçümlerini sağladı. Bu 160 milyon derece Fahrenhayt (70 milyon derece Santigrat) gazı, kümedeki ağır elementlerin çoğunun rezervuarı ve toplam kütlesinin doğru bir izleyicisidir. Avrupa Güney Gözlemevi (ESO) Piero Rosati ve arkadaşları, RDCS 1252'nin röntgen gözlemlerini sunan bir makale Ocak 2004'te Astronomical Journal'da yayınlanacak.
ROSAT X-ışını teleskopuyla kümeyi keşfeden Rosati, “Chandra’nın keskin vizyonu sıcak gaz halinin şeklini çözdü ve RDCS 1252'nin yaşı için çok olgun olduğunu gösterdi.
RDCS 1252 binlerce gökada içerebilir. Ancak bu gökadaların çoğu tespit edilemeyecek kadar zayıftır. Ancak ACS'nin güçlü “gözleri” birkaç yüzünü saptadı. ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT) kullanan gözlemler, kümeye olan mesafenin kesin bir ölçümünü sağlamıştır. ACS, araştırmacıların 100 galaksinin şekillerini ve renklerini doğru bir şekilde belirlemelerini sağladı ve yıldızların yaşları hakkında bilgi verdi. ACS ekibi, kümedeki yıldızların çoğunun evren yaklaşık 2 milyar yaşındayken oluşturulduğunu tahmin ediyordu. Ayrıca, röntgen gözlemleri, büyük patlamadan 5 milyar yıl sonra çevredeki sıcak gazın bu yıldızlardan ağır elementlerle zenginleştirildiğini ve galaksilerden uzaklaştırıldığını gösterdi.
RDCS 1252'deki gökadaların çoğu olgunluğa eriştiyse ve sessiz bir yetişkinliğe yerleşiyorsa, uzak proto kümelenmedeki gökadalar enerjik, asi gençliktedir.
Proto-küme TN J1338, Hubble görüntüsünde noktalara benzeyen daha küçük gelişmekte olan gökadalarla çevrili devasa bir embriyonik galaksi içerir.
Baskın gökada, galaksinin çekirdeğinin derinliklerindeki süper kütleli bir kara delik tarafından beslenen muhteşem radyo yayan jetler üretiyor. Bu jetler ve gaz arasındaki etkileşim, bir yıldız yıldız doğumunu uyarabilir.
Enerjik radyo galaksisinin radyo teleskopları tarafından keşfi, gökbilimcileri kümenin büyük kısmını oluşturan daha küçük gökadaları avlamaya teşvik etti.
Miley, “Büyük kümeler evrenin şehirleri ve içindeki radyo galaksileri, yeni oluşmaya başladıklarında onları bulmak için kullanabileceğimiz bacalardır.” Dedi.
İki bulgu, uzak evrenin çeşitli dalga boylarında görüşlerini sağlayan birçok farklı teleskoptan gözlemleri birleştirme gücünün altını çiziyor. Hubble’ın gelişmiş kamerası, her iki uzak gökada kümesinin yapısı hakkında kritik bilgiler verdi. Chandra ve XMM-Newton’un X-ışını vizyonu, RDCS 1252'deki galaksilerin gömülü olduğu birincil gazın temel ölçümlerini ve bu kümede bulunan toplam kütlenin doğru tahminlerini sağladı. VLT gibi büyük yer tabanlı teleskoplar, her iki kümenin mesafesinin yanı sıra gökadaların kimyasal bileşiminin hassas ölçümlerini sağladı.
ACS ekibi, bu genç kümelerin ve galaksilerinin bugün görülen şeyler şeklinde nasıl geliştiğine dair anlayışımızı pekiştirmek için uzak kümelerin daha fazla gözlemini yapıyor. Planlanan gözlemleri arasında, bu büyük yapılardaki yıldız oluşumunun kozmik geçmişini ölçmek için RDCS 1252 dahil olmak üzere hedef kümelerin bazılarındaki yıldız oluşum oranlarını analiz etmek için kızılötesine yakın gözlemlerin kullanılması yer alır. Ekip ayrıca, ek küme örnekleri için çok uzak radyo galaksilerinin etrafındaki bölgeleri de araştırıyor. Ekibin nihai bilimsel hedefi, en erken dönemlerdeki oluşumdan başlayarak ve bugüne kadar evrimi detaylandırarak kümelenme evriminin tam bir resmini oluşturmaktır.
Orijinal Kaynak: Hubble Haber Bülteni
