James Webb Teleskobu, Erken Evrendeki Türbülanslı ve Düzensiz Galaksileri Açığa Çıkardı

İnceleme ve temel bulgular

Cambridge Üniversitesi'nden araştırmacılar, James Webb Uzay Teleskobu'ndan alınan ve Büyük Patlama'dan yaklaşık 800 milyon ila 1,5 milyar yıl sonra var olan galaksileri hedefleyen 250'den fazla gözlemi analiz etti. Ekip, yaygın pürüzsüz ve dönen disklerin aksine, bu erken dönemdeki galaksilerin çoğunun düzensiz, kümelenmiş ve dinamik olarak çalkantılı olduğunu buldu.

Çalışma, nispeten düşük kütleli galaksilerden oluşan geniş bir popülasyondaki gaz hareketlerini inceledi ve geniş bir kinematik durum yelpazesi saptadı. Bazı sistemler yeni oluşmaya başlayan düzenli rotasyon belirtileri gösterse de, çoğunluk; sık birleşmeler, yoğun yıldız oluşum evreleri ve kütleçekimsel dengesizliklerle tutarlı, düzensiz gaz hareketleri sergiliyor.

Teknik: NIRCam grizm spektroskopisi

Ekip, teleskobun grizm modunda çalışan NIRCam enstrümanından alınan yarıksız spektroskopiyi kullandı. Grizmler, gelen ışığı 2,4–5,0 mikrometre aralığındaki dalga boylarına ayırarak, iyonize gaz kinematiğini izleyen kızılötesi emisyon çizgilerinin ölçülmesine olanak tanıyor. Enstrüman, 1.600 mertebesinde spektral çözünürlük gücü sağlayarak galaksiler genelinde ayrıntılı hız ölçümleri yapılmasını mümkün kılıyor.

Başlangıçta optik hizalama için geliştirilen NIRCam'in grizmleri, hem geniş alan spektroskopisi hem de zaman serisi modları sunuyor. Araştırmacılar bu çalışma için, incelenen örneklemdeki tekil galaksilerin içindeki gaz hareketlerini haritalandırmak amacıyla grizm spektrumlarına ve mevcut görüntülemeye yeni bir algoritma uyguladılar.

Bağlam ve yorumlama

Sonuçlar, yeniden iyonlaşma döneminden genellikle "kozmik öğle" olarak adlandırılan kozmik yıldız oluşumunun daha sonraki zirvesine doğru geçişin izini sürmeye yardımcı oluyor ve küçük, kaotik yapı taşlarının nasıl kademeli olarak yakın evrende görülen spiraller gibi daha düzenli yapılara dönüştüğünü gösteriyor.

Sonraki adımlar

Yayın

Sonuçlar, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde "The Dawn of Disks: Unveiling the Turbulent Ionised Gas Kinematics of the Galaxy Population at z ~ 4–6 with JWST/NIRCam Grism Spectroscopy" başlıklı bir makalede yayımlandı.