10 milyar ışık yılı uzaklıktaki yeni keşfedilen bir radyo halesi, evrenin erken dönemindeki galaksi kümelerinin daha o dönemde yüksek enerjili parçacıklarla dolu olduğunu ortaya koyuyor. Bulgular, bu enerjiyi besleyenin eski bir kara delik aktivitesi veya kozmik parçacık çarpışmaları olduğunu düşünüyor.

Gökbilimciler, şimdiye kadar gözlemlenen en uzak galaksi kümelerinden birini çevreleyen, enerjik parçacıklardan oluşan geniş bir bulutu ('mini hale') ortaya çıkardı. Bu, evreni şekillendiren gizli kuvvetleri anlama yolunda önemli bir adım olarak değerlendiriliyor. Mini-haleler, çalışmada 'yüklü parçacıkların sönük grupları' olarak tanımlanmaktadır. Bu grupların hem radyo hem de X-ışını dalgaları yaydığı bilinmektedir. Mini-haleler genellikle galaksiler arasındaki kümelerde bulunur.

Çalışmaya konu mini hale o kadar uzak ki, ışığın Dünya'ya ulaşması 10 milyar yıl sürüyor. Galaksi şimdiye kadar bulunan en uzak yıldız olma özelliği taşıyor. Mesafesi bilimin daha önce öngördüğü uzaklığın iki katıdır.

Keşif, evrendeki en büyük yapılardan olan galaksi kümelerinin tamamının, varoluşlarının büyük bölümünde yüksek enerjili parçacıkların içerisinde bulunduğunu ortaya koyuyor.

Böyle bir mini hale, bir kümedeki galaksiler arasındaki boşlukta bulunan ve Dünya'dan tespit edilebilen radyo dalgaları yayan, yüksek enerjili, yüklü parçacıklardan oluşur.

Astrofizik Dergisi, The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayımlanmak üzere kabul edilen ve ön baskı versiyonu yayınlanan makalenin bulguları, erken evrende bile galaksi kümelerinin enerjik süreçlerle şekillendiğini gösteriyor.

Keşfin arkasındaki uluslararası araştırmacı ekibine, Kanada'daki Montréal Üniversitesi'nden Julie Hlavacek-Larrondo ve İngiltere'deki Durham Üniversitesi Hesaplamalı Kozmoloji Enstitüsü'nden Roland Timmerman eş başkanlık etti.

Araştırmacılar, sekiz Avrupa ülkesini kapsayan 100.000'den fazla küçük antenden oluşan geniş bir ağ olan Düşük Frekans Dizisi (LOFAR, Low Frequency Array) radyo teleskopundan gelen verileri analiz etti. Araştırma ekibi 'SpARCS1049' adlı bir galaksi kümesini incelerken, zayıf, yaygın bir radyo sinyali tespit etti. Bunun tek tek galaksilerden değil, yüksek enerjili parçacıklar ve manyetik alanlarla dolu geniş bir uzay bölgesinden yayıldığını buldular.

Ekibin eş başkanlarından Roland Timmerman, "Bu mesafede böylesine güçlü bir radyo sinyali bulmak şaşırtıcı. Bu, bu enerjik parçacıkların ve onları yaratan süreçlerin, evrenin neredeyse tüm tarihi boyunca galaksi kümelerini şekillendirdiği anlamına geliyor." açıklamasını yaptı.

İki olası açıklama

Mini-halonun oluşumunun ardında iki olası açıklama var.

Bunlardan biri, bir küme içindeki galaksilerin kalbinde, uzaya yüksek enerjili parçacık akımları fırlatabilen süper kütleli kara deliklerin olmasıdır. Ancak, gökbilimciler bu parçacıkların enerjilerinin çoğunu koruyarak kara delikten nasıl uzaklaşıp böylesine devasa bir parçacık bulutu oluşturabildiklerini hâlâ anlamaya çalışıyor.

İkinci açıklama kozmik parçacık çarpışmalarıdır. Bu da, galaksi kümesinin sıcak plazmasındaki yüklü parçacıkların ışık hızına yakın hızlarda çarpışarak Dünya'dan gözlemlenebilen yüksek enerjili parçacıklara dönüşebileceğine işaret ediyor.

Gökbilimciler, bu yeni keşfin, galaksi kümelerinin oluştuktan hemen sonra nasıl olduklarına dair nadir bir bakış açısı sağladığını söylüyor.

Bu durum, yalnızca galaksi kümelerinin daha önce bilinenden milyarlarca yıl daha uzun bir süredir yüksek enerjili parçacıklarla dolu olduğunu göstermekle kalmıyor, aynı zamanda gökbilimcilerin yüksek enerjili parçacıkların nereden geldiğini incelemelerine de olanak sağlıyor.

Gökbilimciler, Kare Kilometre Dizisi (SKA, Square Kilometer Array) gibi yeni teleskopların geliştirilmesiyle bilim insanlarının daha da sönük sinyalleri tespit edebileceklerini ve manyetik alanların, kozmik ışınların ve enerji süreçlerinin evreni şekillendirmekteki rolünü daha fazla araştırabileceklerini kaydediyor.

Haberin tamamı için: Science Daily