Bilim insanları erken evren'in karanlığını aydınlatan kaynağı buldu

Erken evren'in nasıl aydınlandığı sorusu uzun yıllardır bilim insanlarını meşgul ediyor. Hubble ve James Webb Uzay Teleskoplarından elde edilen gözlemler, bu gizemli dönemin ardındaki gerçeği ortaya koymaya başladı. Şubat 2024'te yayınlanan araştırmaya göre, galaksiler arası uzayı dolduran puslu hidrojen sisini temizleyerek hayata tutuşan kaynaklar, beklentilerin aksine küçük cüce galaksilerdi. Bu keşif, cüce galaksilerinin erken evren'in evriminde oynadığı kritik rolü gözler önüne serdi.

Kozmik şafağın başlangıcı ve karanlık dönem

Evren'in ilk anlarında, Büyük Patlama'dan dakikalar sonra, uzay iyonize plazmanın sıcak ve yoğun bir sisiyle doluydu. Bu dönemde var olan az miktardaki ışık, bu sisi delip geçemezdi çünkü fotonlar etrafta dolaşan serbest elektronlardan saçılırdı. Sonuç olarak, Evren etkili bir şekilde tamamen karanlık bir ortamda bulunuyordu. Işık kaynakları olmadığı için, bu erken dönem insanlık için görülmesi imkansız bir gizem haline gelmişti. Evren'in başlangıcından itibaren yaklaşık 300.000 yıl geçmesi gerekti ki, sıcaklık yeterince düşsün ve temel değişiklikler meydana gelse.

Evren soğudukça, protonlar ve elektronlar bir araya gelerek nötr hidrojen ve biraz helyum gazı oluşturmaya başladı. Bu nötr ortam, ışığın çoğu dalga boyunun delip geçmesine izin verdi. Ancak bu dönemde ışık kaynakları açısından çok az şey vardı. Evren, nötr gazlarla dolu olmasına rağmen, onları aydınlatacak yıldız ve galaksiler henüz oluşmamıştı. Bu uzun karanlık dönem, kozmik karanlık çağ olarak bilinir ve milyonlarca yıl sürmüştür.

İlk yıldızlar ve yeniden iyonlaşma süreci

Hidrojen ve helyum gazından, zamanla ilk yıldızlar doğdu. Bu ilk yıldızlar, elektronları çekirdeklerinden koparacak kadar güçlü radyasyon sağladı ve gazı yeniden iyonize etmeye başladı. Ancak bu noktada, Evren o kadar genişlemişti ki gaz dağınıktı ve ışığın parlamasını engelleyemezdi. Yeniden iyonlaşma süreci, Büyük Patlama'dan yaklaşık 1 milyar yıl sonra tamamlandı. Bu dönem, kozmik şafak olarak bilinir ve Evren'in tamamen yeniden iyonize olduğu zaman dilimini işaret eder. İşte bu noktada, Evren'in ışıkları açılmış oldu.

Ancak kozmik şafakta çok fazla karanlık olduğu ve zaman ile uzay boyunca çok soluk ve uzak olduğu için, orada ne olduğunu görmek bilim insanları için oldukça zordu. Araştırmacılar, temizlikten sorumlu kaynakların güçlü olması gerektiğini düşündüler. Devasa kara delikler ve yıldız oluşumunun sancıları içindeki büyük galaksiler, yığılması parlak ışık üreten ve UV ışığı bolca yayan kaynaklar olarak görülüyordu. Ancak bu varsayımlar, sonraki gözlemlerle sarsılacaktı.

James Webb teleskobunun şaşırtıcı keşfi

James Webb Uzay Teleskopunun tasarlanmasının temel amaçlarından biri, kozmik şafağa bakmak ve orada ne gizlendiğini görmekti. JWST, Evrenimizin oluşumundaki bu kritik zaman hakkında her türlü sürprizi ortaya çıkararak çok başarılı oldu. Şaşırtıcı bir şekilde, teleskobun gözlemleri, cüce galaksilerin yeniden iyonlaşmada anahtar oyuncu olduğunu öne sürdü. Institut d'Astrophysique de Paris'ten astrofizikçi Hakim Atek liderliğindeki uluslararası bir ekip, bu keşfin ardında yer aldı.