NASA, Avrupa ve Kanada uzay ajanslarının birlikte işlettiği, 2021'de uzaya gönderilen, kızılötesi ışık yoluyla görüntüler yakalayabilen ve böylelikle insan gözünün tespit edemeyeceği derinlikleri görebilen James Webb Uzay Teleskobu (JWST), evrenin çocukluk yıllarına dair yeni bir keşfe imza attı. Bilim insanları, teleskobun tespit ettiği çok uzak ve eski bir galaksiden gelen ışığın, “yeniden iyonlaşma” adı verilen çok özel bir döneme ait olduğunu söylüyor. Bu dönem, evrenin ilk ışıklarının ortaya çıktığı zaman dilimi.

Evren bir zamanlar kapkaranlıktı

Evren, Büyük Patlama’dan hemen sonra çok sıcaktı. Soğudukça hidrojen ve helyum atomları oluştu. Bu atomlar birleşip ilk yıldızları ve galaksileri oluşturdu. Ama o dönemde, bu yıldızların ışıkları çevredeki yoğun gazlardan dolayı dışarı çıkamıyordu. Evren adeta kalın bir sisle kaplıydı.

Bu sisin içindeki yıldızlar, zamanla o kadar çok ışık ve enerji yaymaya başladı ki etraflarındaki gazları “iyonize” etti, yani gazların içindeki atomları parçaladı. Bu olay, sisin dağılmasına ve yıldız ışığının dışarı çıkmasına yol açtı. İşte bu büyük geçişe “yeniden iyonlaşma” deniyor.

JWST sayesinde elde edilen net görüntüler, uzak galaksiden gelen güçlü ultraviyole (UV) radyasyonun, evrenin ilk dönemlerinde hâlâ soğuk ve nötr olan gazları iyonize etmeye başladığını gösteriyor. Bu süreç, kozmik yeniden iyonlaşma ile evrenin karanlık çağlarının sonunu işaret ediyor.

Sislerin içinden gelen mesaj

Teleskop, evrenin Büyük Patlama'dan sonra 330 milyon yaşında olduğu bir zamandan gelen zayıf bir ışığı tespit etti. Bu ışık, uzak bir galaksiden geliyor ve bilim insanlarına o galaksideki yıldızların çok güçlü ışıklar yaydığını gösteriyor. Öyle güçlü ki çevresindeki sisli gazları delip ışığı bize kadar ulaştırmış. JWST’nin "Gelişmiş Derin Ekstragalaktik Araştırması" (JADES) kapsamında yapılan ölçümler, kırmızıya kayma değerinin z=13,0 olmasında ötürü galaksinin evren 330 milyon yaşındayken var olduğunu tespit etti. Bu galaksi, şimdiye dek bu kadar yüksek kırmızıya kaymada (yani bu kadar uzak bir geçmişte) tespit edilen en belirgin emisyon çizgisine sahip.

Yıldızlar mı, kara delikler mi?

Bu kadar güçlü ışığın kaynağı neydi? Bilim insanları, bunun birkaç ihtimali olabileceğini söylüyor: Belki devasa sıcak yıldızlar, belki de çok erken oluşmuş bir kara delik. Hangisinin bu ışığı yarattığı henüz net değil.

Üstelik aynı araştırma kapsamında, bu ışıktan 40 milyon yıl daha eski bir galaksi daha bulundu. Ancak o galakside böyle bir ışık görülmedi. Bu da her galaksinin bu “sisi” delip geçemediğini gösteriyor. Ve evrenin o dönemlerinde neyin, nasıl ışık yaydığını anlamayı zorlaştırıyor.

Evrenin zaman çizelgesi değişiyor

James Webb’in keşifleri, evrenin geçmişi hakkında bildiklerimizi sarsıyor. Daha önce bu kadar erken zamanda bu kadar güçlü ışıklar olabileceği düşünülmüyordu. Ama görünen o ki evren, düşündüğümüzden çok daha hızlı şekilde aydınlanmaya başlamış.

Bilim insanları şimdi, bu ilk ışık kaynaklarının ne olduğunu anlamaya çalışıyor. Daha fazla örnek bulup ışığın özelliklerini inceleyerek bu sırrı çözmeyi umuyorlar.

Kaynak: Nature