Birleşme sürecindeki iki galaksiden yayılan parlak kızılötesi ışık saklandığı yerden yeni çıktı.
Gökbilimciler, JWST’yi kullanarak, ışık kaynağının yerini, onu diğer dalga boylarında gizleyen kalın bir toz duvarının arkasında belirlediler. Işığı neyin yaydığı hala bilinmiyor, ancak konumunu daraltmak, ne olduğunu ve neden beklenenden çok daha fazla parladığını anlamaya yardımcı oluyor. Japonya’daki Hiroşima Üniversitesi Hiroşima Astrofizik Bilim Merkezi’nden astrofizikçi Hanae Inami, “James Webb Uzay Teleskobu, bugüne kadarki en yüksek uzamsal çözünürlüğü ve kızılötesi hassasiyetiyle bize evrenin tamamen yeni görüntülerini verdi” diyor.
“Bu birleşen galaktik sisteme güç veren “motoru” bulmak istedik. Bu kaynağın kozmik toz tarafından derinlemesine gizlendiğini biliyorduk, bu yüzden onu bulmak için görünür veya ultraviyole ışık kullanamadık. Sadece James Webb Uzay Teleskobu ile görülen orta kızılötesinde, bu kaynağın bu birleşen galaksilerdeki diğer her şeyi gölgede bıraktığını görüyoruz.”
Evren çoğunlukla boş uzay olsa da, galaksi birleşmeleri nadir değildir. Büyük gökadalar, karşı konulamaz yerçekimi kuvvetiyle birbirlerini çekerek daha büyük gökadalar halinde birleşirler.
Bu, yalnızca başka yerdeki diğer gökadaların başına gelen uzak bir şey bile değildir: Samanyolu’nun kendisi, milyarlarca yıllık yaşamı boyunca yuttuğu tüm diğer gökadaların parçalarından oluşan bir Frankenstein kozmik canavarıdır. Evrende çeşitli aşamalarda birçok galaktik birleşme örneği bulundu, ancak bu milyonlarca ila milyarlarca yıl alabilen yavaş bir süreçtir.
Bilim adamlarının elimizdeki örnekleri alıp zaman çizgisini bir filmden tek bir kare gibi yeniden oluşturmaları gerekiyor, diğer örnekler benzer ama farklı filmlerden tek kareler. Bu sıkıcı bir iş ama galaksi birleşmelerini anlamak için en iyi araçlardan biri. Bu birleşmelerden yayılan ışıktan da çok parlak olduklarını biliyoruz. Galaksiler çoğunlukla kozmikken, yıldızlar birbirleriyle çarpışabilir veya yerçekimsel olarak etkileşerek birbirlerinin yörüngelerini bozabilir.
Yıldızlar arasındaki yıldız oluşturan gaz bulutları da birbirleriyle çarpışarak, yıldız patlamaları olarak bilinen ve toz bulutlarından dışarı bakan kızılötesi ışık olarak görülebilen öfkeli yıldız oluşumu dalgalarını tetikleyebilen sarsıntılara neden olabilir.
Bu, 2010 yılında Spitzer kızılötesi uzay teleskobunu 500 milyon ışıkyılı uzaklıkta IIZw096 adlı bir galaksi birleşmesine dönüştürdüklerinde bilim adamlarının tam olarak beklediği şeydi.
Bunun yerine, devam eden bir çarpışmanın ortasında parlak bir kızılötesi parıltı tespit ettiler. Ne yazık ki Spitzer, ışık kaynağının tam yerini bulmak için yeterince yüksek çözünürlüğe sahip değildi ve gizemin bir kenara bırakılması gerekiyordu.
Bunun nedeni, kızılötesi ışığın daha uzun dalga boylarının, daha kısa dalga boyları kadar toz tarafından dağılmaması ve Spitzer’in kendi zamanının lideri olmasıydı, bu nedenle başka hiçbir teleskopun yaklaşma umudu yoktu. JWST izledi ve Inami ve meslektaşları daha yakından baktı.
Kaynak Yabancı
Kaynağın, birleşen galaksiler tarafından yayılan orta kızılötesi ışığın yaklaşık yüzde 70’ini oluşturduğunu buldular. İki galaksi birlikte yaklaşık 65.000 ışıkyılı boyunca uzansa da, bir kızılötesi kaynağın maksimum yarıçapı 570 ışıkyılıdır. Bu, radyasyon kaynağının çok kompakt olduğunu gösterir. Aktif bir kara deliğin etrafındaki maddenin çok fazla ışık yaydığını ve galaksilerin merkezlerindeki süper kütleli kara deliklerin birleşme merkezinde buluşmaları halinde birleşebileceğini biliyoruz. Ancak ışığın yeri tuhaftır; Normalde böyle bir kara deliğin bekleneceği herhangi bir galaksinin merkezinde değil.
Inami, “Bu kaynağı neyin harekete geçirdiğini bilmek istiyoruz: yıldız patlaması mı yoksa devasa bir kara delik mi?” diyor.
“Bunu incelemek için James Webb Uzay Teleskobu ile alınan kızılötesi spektrumları kullanacağız. “Motorun” birleşen galaksilerin ana bölümlerinin dışında yer alması da alışılmadık bir durum, bu yüzden bu güçlü kaynağın oraya nasıl ulaştığını araştırıyoruz.”
Araştırmacılar ayrıca JWST verilerinde parlak bir “motor” etrafında kümelenmiş 12 daha küçük orta kızılötesi ışık kaynağı belirlediler. Bu küçük yığınlardan bazıları daha önce Hubble’ın yakın kızılötesi verilerinde görülmüştü, ancak bunlardan beşi yeniydi. Daha az gizemliler – ışık profili yıldız oluşumunun aktivitesiyle eşleşiyor – ama iki galaksinin buluştuğu yerde enerjik bir şeyin meydana geldiğini gösteriyorlar.
Araştırmacılar, daha fazla analizin gizemli parlak ışığın kaynağının belirlenmesine yol açacağını umuyorlar. Bu arada, devam eden olağandışı çarpışmanın içindeki ve çevresindeki toz ve gazı karakterize etmek için daha fazla gözlem yapmayı planlıyorlar.