Bilim insanları, Kozmik Şafak döneminin çalkantılı zamanlarında evrenin en erken galaksilerinin oluşum süreçlerini belirlediler. James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile yapılan gözlemler, Büyük Patlama’dan sadece birkaç yüz milyon yıl sonra, yaklaşık 13.3 ila 13.4 milyar yıl önceki erken evrende, yeni oluşan ve büyüyen üç galaksiye aktif olarak çekilen gaz rezervuarlarının belirgin işaretlerini ortaya çıkardı.

Danimarka’daki Niels Bohr Enstitüsü’nden ve araştırmaya liderlik eden astrofizikçi Kasper Elm Heintz, “Bunlar, şimdiye kadar gördüğümüz galaksi oluşumunun ilk ‘doğrudan’ görüntüleri” diyor. “James Webb Uzay Teleskobu daha önce bize erken galaksileri evriminin sonraki aşamalarında gösterirken, burada onların doğuşuna, yani evrenin ilk yıldız sistemlerinin inşasına tanık oluyoruz.”

Kozmik Şafak olarak bilinen ve Büyük Patlama’dan sonraki ilk milyar yıl kadar süren dönem, iki şeyle örtülüdür: Gizem ve evreni kaplayan, ışığın serbestçe yayılmasını engelleyen nötr hidrojen sisi. İlk gizem, ikincisinin doğal ve doğrudan bir sonucudur, çünkü evreni anlamak için kullandığımız araç ışıktır.

JWST, bu sisi delmek amacıyla tasarlandı. Çünkü evrene kızılötesi dalga boylarında bakarak, diğer dalga boylarından daha kolay nüfuz edebilir ve daha uzağa seyahat edebilir. Bilmek istediğimiz şey, her şeyin nasıl bir araya geldiği, sıcak bir ilkel plazma çorbasından ilk yıldızlar ve galaksiler nasıl oluştu, erken nesnelerin ışığı altında sis nasıl dağıldı ve evren bugün olduğu şekline doğru ilk adımlarını nasıl attı.

Heintz ve uluslararası ekibi, JWST’nin güçlü kızılötesi gözünü Kozmik Şafak’a doğru çevirdi ve üç galaksiye izlenen bir sinyal tespit etti. Özellikle, sinyal, gazın galaksilerin ışığını emip yeniden yaymasıyla nötr hidrojen tarafından yayıldı.

Araştırmacılar, bu galaksilerin, Büyük Patlama’dan yaklaşık 400 ila 600 milyon yıl sonra, yani yaklaşık 13.8 milyar yıl önce var olduğunu buldular. Bu da bu üç galaksiyi, şimdiye kadar tespit edilen en erken galaksilerden biri yapıyor. Heintz, “Bu galaksiler, aksi halde nötr ve opak bir gaz denizinde parlayan adalar gibidir” diyor.

Ayrıca, araştırmacılar, galaksiler çevresindeki gaz rezervuarlarını, galaksiler arası nötr gazdan ayırt edebildiler. Bu rezervuarların oldukça büyük olduğu ve her bir galaksinin oldukça büyük bir kısmını kapladığı belirlendi. Bu, onların aktif olarak galaktik materyale dönüştüğünü gösteriyor. Ve bu gazın bu kadar çok olması, gözlemlerin yapıldığı sırada galaksilerin çoğu yıldızlarını henüz oluşturmadığını da gösteriyor.

Niels Bohr Enstitüsü’nden kozmolog ve astrofizikçi Darach Watson, “Büyük Patlama’dan sonraki birkaç yüz milyon yıl içinde, ilk yıldızlar oluştu. Yıldızlar ve gaz galaksilere dönüşmeye başlamadan önce, işte bu süreç gözlemlerimizde gördüğümüzdür” diyor.

Kozmik Şafak hakkında hâlâ birçok sorumuz var. Henüz yüzeyini kazıdık ve nötr hidrojen içinde sarılı birçok sır hâlâ keşfedilmeyi bekliyor. Ancak, Heintz ve ekibinin keşfettiği bu üç galaksi, ileriye doğru atılmış bir adımdır. Artık galaksilerin orada olduğunu bildiğimize göre, galaksi oluşum sürecini daha iyi anlamak için onları daha yakından inceleyebiliriz.

Niels Bohr Enstitüsü’nden astronom Gabriel Brammer, “Biz insanların her zaman sorduğu en temel sorulardan biri: ‘Nereden geliyoruz?'” diyor. “Burada, evrenin ilk yapılarının yaratıldığı ana ışık tutarak cevabın bir parçasını daha bir araya getiriyoruz. Bu, daha fazla parçayı bir araya getirene kadar araştıracağımız bir süreç.”