James Webb Teleskopu 'Evreni Parçaladı' mı?

James Webb Teleskopu ‘Evreni Parçaladı’ mı?

Gökbilimciler hala JWST’nin onlara söylediklerini nasıl yorumlayacaklarını bulmaya çalışıyorlar.

NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu tarafından çekilen çok sayıda galaksiyi gösteren bir görüntü — JWST’nin evrene dair ilk görüntülerinden birinde bol miktarda galaksi var; başlangıçta mevcut fizik anlayışımızla açıklanamayacak kadar büyük ve parlak görünen birkaç nesne de dahil. NASA, ESA, CSA, STSCI

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nun evreni parçaladığı yönündeki haberler abartılmış olabilir.

JWST, ilk görüntülerinde erken evrendeki devasa gökadalar gibi görünen, mevcut kozmolojik teorilerle açıklanamayacak kadar büyük olan gökadaları yakaladı. Ancak Hubble Uzay Teleskobu’ndan elde edilen eski veriler üzerinde yapılan yeni bir analiz, kozmolog Julian Muñoz ve meslektaşlarının 9 Şubat tarihli Fiziksel İnceleme Mektuplarında bildirdiğine göre, bu iddia edilen devlerin muhtemelen evrene ilişkin standart anlayışımıza uyan daha sıradan açıklamalara sahip olduğunu öne sürüyor.

Austin’deki Texas Üniversitesi’nden Muñoz, “James Webb bize erken evrenin dilini tercüme etmemiz için yeni bir sözlük veriyor” diyor. “’Hey, kozmolojide bildiğimiz her şeyi bir kenara atmalıyız’ demeden önce bu dili anlamalıyız.”

Sorun, JWST’nin uzak evrene ilk kez baktığı anda başladı. İlk görüntülerinden bazıları sadece gökbilimcilerin beklediğinden çok daha fazla çok sayıda gökada içermekle kalmadı, aynı zamanda bu gökadalardan bir kısmı, teorilerin öngördüğünden 100 kat daha ağır, canavarca büyük görünüyordu. Bunlara ” evreni parçalayanlar ” adı verildi çünkü bilim adamlarının kozmik evrim hakkındaki varsayımlarına aykırıydılar.

Sorunun karanlık maddeyle ilgisi var. Kozmolojinin standart modeline göre karanlık madde, evrenin ilk birkaç yüz milyon yılında haleler olarak bilinen devasa kümelere dönüştü. Daha sonra sıradan madde yerçekimsel olarak bu halelere çekildi ve sonunda yıldızlar ve galaksiler oluştu. Standart model aynı zamanda JWST’nin büyük gökada sayımında açıklanabilecek miktardan çok daha az sayıda karanlık madde halesinin varlığını da öngörüyor.

Ancak Muñoz, belki de araştırmacıların gördüklerini yorumlarken daha dikkatli olmaları gerektiğini söylüyor.

Kendisi ve meslektaşları, JWST’nin sonuçlarını derinlemesine kontrol etmek için Hubble’ın mevcut verilerini kullandılar. Her ne kadar eski teleskop, halefi kadar eskiyi göremese de, Büyük Patlama’dan yaklaşık 450 milyon ila 750 milyon yıl sonra, her iki cihazın da farklı dalga boylarında da olsa galaksilerden gelen ışığı yakalayabildiği bir dönem var. JWST onları kızılötesi olarak görürken, Hubble ultraviyole ışıklarını yakalayabilir.

Muñoz, “Eğer [beklenenden] 10 kat daha fazla karanlık madde yapısı olsaydı, James Webb’de 10 kat daha fazla galaksi olurdu, ama Hubble’da da 10 kat daha fazla galaksi olurdu” diyor Muñoz. Hubble verilerinin gösterdiği şey bu değil.

Araştırmacılar eski teleskopun geniş bir parlaklık aralığında kaç tane gördüğünü saydılar. Daha sonra, karanlık madde halelerinin farklı popülasyonlarının bu sayımı nasıl değiştirebileceğini, örneğin Hubble verilerinde parlak galaksilerin fazlalığına yol açabileceğini hesapladılar. Ekip, JWST’nin gözlemleriyle eşleşecek kadar büyük halelerin sayısındaki herhangi bir değişikliğin Hubble verileriyle keskin bir tezat oluşturduğunu buldu.

Muñoz, JWST’nin daha güçlü bir teleskop olmasına ve dolayısıyla belirli bir dönemde Hubble’dan daha fazla galaksiyi görebilme yeteneğine sahip olmasına rağmen, Hubble’ın evrene çok daha uzun süredir baktığını belirtiyor. Bunun anlamı, şu anda Hubble’ın gözlemlerinin orada olanı daha iyi temsil eden bir örnek olduğu anlamına geliyor. Bu nedenle kendisi ve meslektaşları, araştırmacıların JWST’nin garip galaksileri için daha geleneksel açıklamalara yönelmeleri gerektiğini öne sürüyor.

Evrenin erken dönemlerindeki çevresel koşullar daha sonraki dönemlerden farklı olabilir; gaz ve tozun beklenenden çok daha verimli bir şekilde yıldızlara dönüşmesine olanak tanıyor olabilir. Bu kadar yüksek yıldız oluşum oranları, JWST’nin gördüğü olağandışı parlak nesneleri yaratabilir.

Yıldız oluşumu, çok sayıda süpernovanın periyodik olarak patlamasıyla daha aralıklı da olabilirdi. Bu durumda JWST, bazı galaksileri bu yoğun parlaklık anlarında yakalıyor ve onların gerçekte olduklarından daha ağır görünmelerini sağlıyor olabilir.

Son olarak, JWST’nin bu erken galaksilerde gördüğü ışığın bir kısmının, yıldızlardan ziyade süper kütleli kara deliklerin etrafındaki cayır cayır yanan parlak bölgelerden gelmesi mümkündür; bu, ilkel galaksilerin tahmin edildiği kadar büyük olmadığı anlamına gelir.

Dışarıdaki araştırmacılar bu bulgulardan etkileniyor. Yale Üniversitesi’nden teorik astrofizikçi Priyamvada Natarajan, “[Hubble ile JWST arasındaki] örtüşme bölgesine bakmak çok akıllıca” diyor.

Ancak diğerleri evrenin henüz tamamen güvenli olmadığına dikkat çekiyor. JWST şu anda, açıklanamayacak kadar büyük oldukları bir çağda gerçekten var olup olmadıklarını tespit edecek orijinal bir avuç “evren bozucu” gözlemleri yapıyor. Anormal nesneleri ilk tanımlayan ekibin bir parçası olan Colorado Boulder Üniversitesi’nden astrofizikçi Erica Nelson, “Eğer bir tane bile özellikle de gerçekten büyük olanlardan biri oradaysa, bu bir sorundur” diyor.

Muñoz, gökbilimcilerin JWST’nin evrenin erken dönemlerine ilişkin görüşlerine daha aşina hale geldikçe, muhtemelen gördüklerini nasıl daha iyi anlayacaklarını öğreneceklerini söylüyor. “Bu çeviriyi dilini konuşmadığımız bir ülkede yapıyoruz” diyor. “Fakat dil becerilerinizin yeterince iyi olup olmadığını asla bilemezsiniz.”