ALMA və James Webb Space Telescope ilk qalaktikalar barədə təsəvvürləri dəyişdi

Erkən kainatda ulduz əmələgəlməsi prosesinin əhəmiyyətli hissəsinin indiyədək müşahidələrdən “yayındığı” müəyyən edilib. Optik diapazonda demək olar ki, görünməyən, lakin intensiv şəkildə ulduz formalaşdıran “gizli” qalaktikalar sinfi aşkar olunub. Radiointerferometr ALMA və “James Webb” kosmik rəsədxanasının birgə müşahidələri nəticəsində alimlər Kainatın yaşı bir milyard ildən az olduğu dövrdə zəif tozlu qalaktikaların bütöv bir populyasiyasının mövcudluğunu ilk dəfə statistik olaraq təsdiqləyiblər.

İndiyədək elmi ədəbiyyatda belə hesab olunurdu ki, erkən Kainat qalaktikalarının əksəriyyəti ultrabənövşəyi diapazonda parlaqdır və onların tərkibində toz miqdarı azdır. Məhz bu tip obyektlər “James Webb” tərəfindən tez-tez müşahidə olunur. Tozlu ulduzəmələgətirən qalaktikalar (DSFG) isə əsasən kosmik tarixdə daha sonrakı mərhələlərə aid edilirdi - astronomlar onları təxminən 10,5 -12,3 milyard il əvvəlki vəziyyətində görürdülər.

Belə qalaktikalarda ulduz yaranma sürəti son dərəcə yüksəkdir. Lakin əmələ gələn şüalanmanın böyük hissəsi ulduzarası toz tərəfindən udulur və nəticədə millimetr dalğa uzunluğunda yenidən şüalanır. Bu isə onların aşkarlanmasını çətinləşdirir: obyektlər CHAMPS proqramında birbaşa qeydiyyat üçün çox zəif, optik və infraqırmızı icmallar üçün isə həddindən artıq “qırmızı” görünür.

Məhz bu səbəbdən ABŞ-ın Massaçusets Universitetinin Amherst kampusunun tədqiqatçıları alternativ metoddan istifadə ediblər. Onlar ALMA-nın CHAMPS proqramı çərçivəsində aşkar etdiyi təxminən 400 parlaq mənbəni seçərək, onları COSMOS2025 kataloqu ilə tutuşdurub və “James Webb”in yüksək dəqiqlikli fotometrik məlumatları ilə zənginləşdiriblər. Bu məlumat bazası əsasında alimlər infraqırmızı “rənglərin” kombinasiyası, ulduz kütləsi və ulduzəmələgəlmə tempi arasında empirik meyar formalaşdırıblar.

Əsas parametr kimi kütlənin və ulduz yaranma sürətinin loqarifmlərini əlaqələndirən indeks çıxış edib. Bu göstərici tozlu sistemlərin seçilməsində xüsusilə effektiv olub. Metod yüz minlərlə qalaktikanı əhatə edən geniş kataloqa tətbiq edildikdə, Böyük Partlayışdan cəmi 600–950 milyon il sonra formalaşmış zəif tozlu obyektlər üçün namizədlər müəyyən edilib. Tədqiqatın nəticələri The Astrophysical Journal Letters jurnalında dərc olunub.

Seçilmiş namizədlərin sayı cəmi 73 olub, onların yalnız 18-i ALMA ilə ayrıca müşahidə edilib. Heç biri millimetr diapazonunda birbaşa nəzərə çarpmayıb. Lakin siqnalların statistik orta qiymətinin hesablanması nəticəsində alimlər ildə təxminən 30 Günəş kütləsi həcmində “gizli” ulduzəmələgəlməni göstərən etibarlı siqnal əldə ediblər.

Müəlliflərin qənaətinə görə, reionizasiya epoxasında orta dərəcədə tozlu qalaktikaların ayrıca populyasiyası mövcud olub və bu obyektlər indiyədək aparılan genişmiqyaslı müşahidələrdən kənarda qalıb. Səbəb onların nə tam “şəffaf” ultrabənövşəyi qalaktikalar, nə də klassik güclü tozlu sistemlər kimi seçilməməsidir. Say baxımından bu obyektlərin sıxlığı erkən dövrün ən massiv və artıq ulduz əmələ gətirməyən qalaktikaları ilə müqayisə oluna bilər.

Beləliklə, tədqiqatçılar qalaktik təkamülün yeni ssenarisini irəli sürürlər: Böyük Partlayışdan 500 milyon ildən az müddət sonra formalaşan ultrabənövşəyi qalaktikalar zaman keçdikcə toz toplayır, daha sonra qaz ehtiyatlarını tükədərək ulduz yaranmasını dayandırır və kütləvi, “passiv” sistemlərə çevrilirlər.

Əgər bu nəticələr təsdiqlənərsə, deməli, erkən Kainatda yeni ulduzların yaranmasının əhəmiyyətli hissəsi uzun müddət astronomların nəzərindən kənarda qalıb. Bu “itirilmiş” kosmik fəallığın üzə çıxarılması isə yalnız ALMA ilə “James Webb” teleskopunun sinerjisi sayəsində mümkün olub.

Hazırladı:

S.ELAY

XQ