Yaklaşık 13,8 milyar yıl önce Evren ortaya çıktı ancak tam donanımlı değildi.Bir noktada ilk yıldızlar ve ilk galaksiler oluştu. Bunun nasıl ve ne zaman gerçekleştiği hala astronomların çözmeye çalıştığı bir gizem fakat bir galaksi hayati derecede önemli bir anahtar olabilir.
Buna DLA0817g denir -takma adı: Wolfe Diski- Güneşten yaklaşık 72 milyar kat kütleye sahip olan serin, dönen ve gaz açısından zengin bir disk gökadasıdır. Ve Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi, onu 12,5 milyar ışıkyılı uzaklığa yani Evren’in şu anki yaşının sadece yüzde 10’u olduğu zamana devirdi. (Erken Evren: Büyük patlamadan (Big Bang) çok kısa süre sonraki anı tanımlar.
)
Disk (Astronomi): Disk bileşeni, galaksinin dönme düzlemiyle sınırlı olan tüm malzemeleri (gaz, toz, yıldızlar ve yıldız kümeleri) içerir.
Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi:(İngilizce: Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array) (ALMA) Şili‘nin kuzeyinde Atacama Çölü‘nde yüksek bir platoda bulunan astronomik interferometre özellikli radyo teleskoplardır.
Galaksi gökbilimcilerinin henüz buldukları en eski dönen disk ve varlığı evrenin başlangıcındaki galaksi oluşumu anlayışımızı değiştiriyor. Evrenin başındaki gökadaların çoğu tam anlamıyla sıcak bir karmaşaya sahiptir. Hepsi benzer şekildeler ve her yöne uçan yıldızlarla oldukça yüksek sıcaklığa sahiptir.
Gökbilimciler bunu, diğer galaksilerle çarpışarak ve birleşerek – sıcak, dağınık bir süreç – büyüyecekleri şeklinde yorumladılar. Almanya’da Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden gökbilimci Marcel Neeleman, “Evrende erken bulduğumuz çoğu gökada tren enkazlarına benziyor çünkü çoğu zaman ‘şiddetli’ ve tutarlı birleşme geçiriyorlardı.”
“Bu sıcak birleşmeler mevcut Evrenimizde gözlemlediğimiz gibi düzenli, soğuk dönen diskler oluşturmayı zorlaştırıyor.”
Bu senaryoda, galaksilerin soğuması ve Samanyolu gibi daha düzenli dönen disk galaksilerine dönüşmesi uzun zaman alıyor. Onları genellikle Big Bang’den (Büyük Patlama) yaklaşık 4-6 milyar yıl sonrasına kadar göremiyoruz.
Bu galaksi oluşumunun “sıcak” modudur. Ancak gökbilimciler de “soğuk” modunu tahmin ettiler ve onu taklit ettiler.
İlk olarak, madde oluşumundan önce Evreni dolduran iyonize bir kuarkon plazması olan ilkel (primordial) çorba ile başlamanız gerekir. Bu homojen plazmadan, maddeler ile dolu bir Evrene gitmek için astrofizikçiler, karanlık maddenin sorumlu olduğunu gösteren simülasyonlar yürüttüler.
İlkel (primordial) Çorba: Veya prebiyotik çorba (bazen prebiyotik et suyu olarak da adlandırılır), Dünya’da yaklaşık 4.2 ila 4.0 milyar yıl önce var olan varsayımsal koşullar kümesidir.
Kuark-gluon Plazma (QGP):Veya kuark çorbası, kuantum kromodinamiğinde (QCD) son derece yüksek sıcaklık ve / veya yoğunlukta bulunan bir durumdur.
Karanlık maddenin ne olduğunu bilmiyoruz ve onu doğrudan tespit edemeyiz. Ancak yerçekimi ile birlikte normal madde ile etkileşir. Galaksileri bir arada tutmaya yardımcı olur. Ve galaksi oluşumu, kümeleri gaz, yıldızları ise gökadalara çekmek için bunun çok önemli olabileceğine inanıyoruz.
Süper bilgisayar simülasyonları, erken Evren’deki devasa bir karanlık madde ağının serin gökadaların oluşumunu kolaylaştırabildiğini göstermiştir. Gaz başlamak için serin olsaydı, ağın filamanları boyunca büyük, serin ve düzenli disk gökadalarına dönüşerek karanlık madde kümelerine beslenebilirdi.
Ancak araştırmacılar bu modeli doğrulamanın tek yolu olan gözlemsel kanıtlar sayesinde, yolu aydınlatmak için kuasar denilen daha uzak galaksilerin ışığını kullanarak aramaya başladılar.
(Kuasar:Evrenin en uzak köşelerinde yüksek bir enerjiyle parlayan gökadalara verilen addır. Evrenin genç ve çalkantılı dönemindeyken oluştukları bilinmektedir.)
Uzak galaksileri görmek çok zordur, ancak kuasarlar Evrendeki en aydınlık nesneler arasındadır. Aktif bir süper kütleli kara delik ile aydınlatılan galaksiler, etrafındaki alan beslenirken radyasyonu patlatır.
Ekip, ALMA’nın (Atacama Büyük Milimetre / Milimetre-altı Dizisi) güçlü yeteneklerini bu uzak kuasarlara çevirerek yolda gazla dolu bir galaksiden geçtiğini gösteren ışıklarına imza arıyor. Ve onu buldular. Görüntüledikleri kuasarlardan birinin ışığı hidrojenle zengin bir bölgeden – Wolfe Disk’in imzasından – geçti. Ve başka bir şey daha vardı. Diskin bir tarafındaki ışık sıkıştırılmış veya mavi renge değiştirilmiştir.
Bunu bize doğru bir şey hareket ederken görüyoruz ve diğer taraftan gelen ışık yaesnedi ya da kırmızıya kaydı – bizden uzaklaştı. Nesne dönüyordu.
Bu Doppler kaymaları, bilindiği gibi, daha sonra araştırmacıların galaksinin dönüş hızını hesaplamasına izin verdi: saniyede yaklaşık 272 kilometre.
Doppler Kayması: (veya Doppler etkisi), adını ünlü bilim insanı ve matematikçi Christian Andreas Doppler‘den almakta olup, kısaca dalga özelliği gösteren herhangi bir fiziksel varlığın frekans ve dalga boyu‘nun hareketli (yakınlaşan veya uzaklaşan) bir gözlemci tarafından farklı zaman veya konumlarda farklı algılanması olayıdır.
Daha da vahşi olan şey, ekibin Wolfe Disk’in bir tür olmadığına inanması. Neeleman, “Bu yöntemi kullanarak Wolfe Disk’i bulduğumuz gerçeği bize ilk zamanlarda mevcut olan normal gökada popülasyonuna ait olduğunu söylüyor.”dedi.
“ALMA ile ilgili en yeni gözlemlerimiz şaşırtıcı bir şekilde bunun döndüğünü gösterdiğinde, erken dönen disk gökadalarının düşündüğümüz kadar nadir olmadığını ve orada çok daha fazlasının olması gerektiğini fark ettik.”
Ekip, erken Evren’de ne kadar yaygın soğuk büyümenin olduğunu öğrenmek için bu galaksileri araştırmaya devam edecek.
Araştırma Nature dergisinde yayınlandı .
