3Q: Evrenin “ilk ışığını” keşfetmek

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, faaliyete geçtiği ilk yılında, yalnızca yıldız olarak tanımlanabilecek şekillerde performans gösterdi.

Yıllarca süren gecikmelerin ardından 2021’in sonunda lanse edilen gözlemevi, NASA’nın bugüne kadarki en büyük ve en pahalı uzay teleskobu ve abartıyı karşılıyor. Geçtiğimiz Temmuz ayında, gökbilimciler gözlemevi tarafından çekilen ve her biri 4,6 milyar ışıkyılı uzaklıktan çarpıcı, parlak ayrıntılarla yakalanan, dönen gökadaların bir koleksiyonunu gösteren ilk görüntülerden birini yayınladığında, halk teleskopun gücüne ilk kez göz attı. uzak.

O zamandan beri JWST, hem yakın galaksimizde hem de zamanda daha uzak ve daha yakın anlarda yıldızları, gezegenleri, galaksileri ve diğer astrofiziksel yapıları benzeri görülmemiş bir netlikle ortaya çıkarmak için daha fazla kozmik toz katmanını kaldırdı.

JWST birinci yıl dönümüne yaklaşırken, bilim insanları bu hafta MIT’de “” başlıklı beş günlük bir konferansla bu dönüm noktasını kutluyorlar.ilk ışık. Toplantı, çoğu doğrudan JWST verileriyle çalışarak evrendeki ilk ışığın işaretlerini arayan dünyanın dört bir yanından 150’den fazla astronomu bir araya getiriyor. MIT Müzesi’ndeki halka açık etkinlikgökbilimcilerin teleskopla çalışma deneyimlerini paylaşacakları yer. MIT’nin Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nde Pappalardo üyesi olan konferans organizatörü Anna Cristina Ehlers, MIT News’e astronomların JWST’deki gözlemlerin ilk yılında öğrendikleri ve teleskopun önümüzdeki yıllarda neler ortaya çıkarabileceği hakkında bazı önemli bilgiler verdi.

S: Gökbilimciler şimdiye kadar evrenin “ilk ışığından” ne gördüler?

C: İlk ışığı aramak, evrendeki ilk nesnelerden gelen ışığı görmeye çalışmak için çok uzak evrene zamanda geriye bakmaya çalışmamız anlamına gelir. Ve JWST, zamanda o kadar geriye gitmemize gerçekten izin verdi, bu yüzden artık evrene eskisinden çok daha fazla nüfuz edebiliyoruz.

JWST, erken evren hakkında bir dizi gerçekten şaşırtıcı keşif ortaya çıkardı. Örneğin, kozmik zamanın ilk yüz milyonlarca yılında devasa galaksiler bulduk. Yani, 13 milyar yıldan fazla geriye bakıyorsunuz. Çok daha büyük, çok daha fazla yıldızı olan ve galaksi evrimi modellerimizden beklediğimizden çok daha fazla evrimleşmiş galaksiler bulduk. Aynı şekilde, her galaksinin merkezinde bulunan ve mevcut modellerimizin bu çok erken kozmik zamanda olabileceklerini tahmin ettiğinden çok daha büyük olan süper kütleli kara delikler bulduk. Bu sonuçlar, cevapladıklarından daha fazla soru açtı, çünkü şimdi bu galaksilerin ve karadeliklerin çok kısa bir kozmik zaman diliminde nasıl bu kadar hızlı büyüyecek şekilde evrimleştiğini anlamaya çalışıyoruz.

JWST tarafından sağlanan ana bulgulardan biri, şimdi ilk kez kuasarların ev sahibi galaksilerinin ışığını görebildiğimizdir. Kuasarlar, galaksilerin merkezinde aktif olarak büyüyen ve çevrelerinden malzeme biriktiren süper kütleli kara deliklerdir ve bu yığılma süreci, bu kara delikleri inanılmaz derecede parlak hale getirir. Bu nedenle, kuasarlar evrende bildiğimiz en parlak nesnelerdir ve onları en uzak mesafelerden izleyebilir ve kozmik zamanın başlangıcında görebiliriz. Ve her zaman cevapsız kalan soru şudur: Bu kuasarların ev sahibi galaksisi neye benziyor? Bu nesnelerin oluşumuna bazı zorluklar getiren gerçekten çok büyükler mi? Önce kara delikler mi büyüyor ve galaksiler daha sonra yetişiyor? Bu, şimdi ilk kez çalışabileceğimiz bir şey.

Genel olarak, evrenin emekleme döneminde olmasını ve çok fazla gelişmiş organizmaya sahip olmamasını beklediğimiz bir zamanda, bu yüksek düzeyde evrimleşmiş nesnelere sahip olmamız şaşırtıcıdır. Bu kadar erken kozmik zamanlarda kimsenin bu kadar çok şey görmeyi bekleyeceğini sanmıyorum.

S: İnsanlar teleskopun ilk yılında nasıl çalıştığı hakkında ne öğrendiler?

C: Teleskop neredeyse her seviyede daha iyi performans gösteriyor. O çok daha duyarlı ve insanların hayal edebileceğinden çok daha fazla yeteneğe sahip. Örneğin, son bir yıldır üzerinde çalıştığım program için, erken evrendeki kuasar alanlarına bakıyorduk ve bu alanda birkaç düzine gökada bulmayı bekliyorduk. Teleskop, bu alanlarda beklediğimizden yaklaşık 10 kat daha fazla olan 100’den fazla galaksiyi tespit etmemizi sağladı.

Bir teleskopu nasıl kullanabileceğimiz konusunda daha iddialı ve maceracı düşünmemizi sağlar. Gelecek gözlem yılı için bilim önerileri, denemek istediklerimizde çok daha yaratıcı ve iddialı.

S: İzlemelerinizin ikinci yılında ne görmeyi umuyorsunuz?

C: Beni özellikle heyecanlandıran program, bu süper kütleli kara deliklerin nasıl bu kadar erken oluştuğunu anlamayı amaçlıyor. Bu karadeliklerin çok küçük bir yıldız kalıntısından, çok kısa bir kozmik zaman diliminde milyarlarca güneş kütlesindeki bu karadeliklere nasıl evrildiği sorusu gerçekten kafamızı karıştırıyordu. Ve şimdi JWST ile erken evrende süper kütleli kara delikler buluyoruz, bu da sorunu açıklamayı daha da zorlaştırıyor.

Tüm topluluk onlarca yıldır aracın piyasaya sürülmesini bekliyordu ve şimdi JWST alanımızda gerçekten devrim yaratıyor. Bu hafta, teleskopun ilk verilerinin neye benzediğini ve insanların aletlerin nasıl çalıştığı hakkında neler öğrendiğini anlamak için insanları bir araya getirmenin tam zamanı. Umarım bu konferansta yeni fikirler ve bulgular hakkında birçok güzel tartışmamız olur.