“Şimdiye kadar görülen en uzak galaksi!” Bunu daha önce duymadık mı? (Örneğin buraya ve buraya bakın.) Gökbilimcilerin daha iyi enstrümanlarla zamanda geriye doğru itmeye devam ettikleri doğru olsa da, evrendeki en eski gökadalara olan mesafeleri gözlemlemek ve ölçmek için temel zorluklar vardır.
Bu yüzden Büyük Patlama'dan yaklaşık 700 milyon yıl sonra oluşan bir galaksinin bu yeni gözlemi önemlidir. O dönemde oluşan çok sayıda gökada tespit edilirken, gökbilimciler sadece beşi için doğru mesafeleri ölçtüler. Bu galaksi altıncıyı işaret ediyor ve gruptan en uzak olanı. Belki de mesafe ölçümünden bile daha önemli olan araştırmacılar, bu galaksinin Samanyolu'nun bugün yaptığı oranın 100 katından fazla yeni yıldız doğurduğunu belirlediler. Bu, erken gökadaların yıldız oluşumuyla daha önce inandığından daha agresif olabileceğini gösterir.
Yılında yayınlanan yeni bir makale Doğa (ödeme duvarı uyarısı), Hawaii'deki Keck teleskopundaki kızılötesi spektrografı kullanan Kozmik Montaj Yakın Kızılötesi Derin Ekstragalaktik Eski Araştırma'da (CANDELS) tanımlanan bir galaksinin kırmızıya kaymasının ölçülmesini açıklar. Bu geniş mesafe nedeniyle, Hubble Uzay Teleskobu galaksiyi optik bantlarında görmüyor, ancak hem Hubble hem de Spitzer Uzay Teleskobu için kızılötesi parlak bir kaynak. Redshift, hatırlarsanız, Evren genişledikçe bir galaksinin bizden ne kadar hızlı hareket ettiğinin bir ölçüsüdür; kırmızıya kayma ne kadar yüksek olursa, galaksinin o kadar uzağındadır - ve bu yüzden daha uzun zaman önce gördüğümüz ışığı yayar. Evren büyüdükçe, ışığın dalga boyunu orantılı olarak uzatır. Bu şekilde, yıldızlarda yaygın olarak görülen görünür ışık ve hatta ultraviyole emisyonu spektrumun kızılötesi kısmına yeniden kaymaktadır.
Bu durumda, gökbilimciler galaksi z8_GND_5296'nın (sizin için unutulmaz bir isim var) kırmızıya kaymasını 7,51 olarak ölçtüler, bu da yaklaşık 13 milyar ışıkyılı uzaklıktadır. Bu sayıyı, bu kadar büyük mesafelerde hem çok yaygın hem de ölçülmesi zor olan hidrojen gazından Lyman alfa (Ly a) emisyonunu ölçerek belirlediler. Bulunduğumuz yerdeki hidrojen gazından alınan Ly a ışığı, spektrumun ultraviyole kısmında yaklaşık 122 nanometredir, ancak z8_GND_5296'dan gelen ilgili emisyon, kızılötesi olan yaklaşık 1034 nanometredir. (Kırmızıya kaymayı elde etmek için, daha büyük sayıyı daha küçük olana bölün ve 1 çıkarın. Ne yazık ki, kırmızıya kayma ve mesafe arasındaki ilişki hiçbir yerde basit değildir.)
Bununla birlikte, benzer mesafelerdeki her galaksinin ölçülebilir Ly α emisyonları yoktur: bu ışığın çoğunun bize ulaşmasını engelleyen bir şey var gibi görünüyor. Başlıca fikir ışığı dağıtan nötr galaksiler arası gazdır, ancak bu hipotezi doğrulamak için çok az gökada vardır. Sonuç olarak, kırmızıya kayma 7'den büyük düzinelerce gökada olsa da (spektrum tarafından değil, galaksinin görünen rengi ile belirlenir), kırmızıya kaymalar çoğu için iki kez kontrol edilemez. Bu makalede 43 erken gökada rapor edilmiştir, ancak bu örnekten sadece birinde ölçülebilir Ly α emisyonları vardır.
Daha ilginç olarak, galaksi z8_GND_5296 “metaller” açısından nispeten zengindir: helyumdan daha ağır elementler. Bu elementler Büyük Patlama yerine yıldızlar tarafından üretildiğinden, bu galaksi gözlemlediğimiz ışığı yaydığı zaman bile çok hızlı bir yıldız doğum ve ölüm döngüsünü gösterir.
Bu iddiayı desteklemek için, bu çalışmanın yazarları, z8_GND_5296 ve GN 108036 olarak adlandırılan benzer bir galaksinin son derece yüksek yıldız oluşum oranlarına sahip olduğunu ve 330 Güneş kütlesine eşdeğer kütleyi yeni yıldızlara dönüştürdüğünü keşfettiler. Bu, Samanyolu'nun yıldız oluşum oranının 100 katından fazla ve en aşırı yıldız oluşturan galaksilerden bazılarıyla karşılaştırılabilir. Bu galaksilerin daha önce nadir olduğu düşünülüyordu, bu nedenle astronomların erken galaksilerde yeni yıldızların ne kadar hızlı yapıldığıyla ilgili tahminlerini gözden geçirmeleri gerekebilir.
Ne olursa olsun, gözlemlerimiz geliştikçe diğer erken gökadaların nasıl olduğunu görmek ilginç olacaktır. Bu olmadan, z8_GND_5296'nın aşırı yıldız oluşumunda nadir olup olmadığını bilmiyoruz veya kardeşleri olmasa da Ly α emisyonlarında neden nispeten parlak olduğunu anlayamayacağız. Belki de galaksisiz dönem ile ilk galaksiler arasındaki zaman dilimindeki farkı buluruz.
