Güneş Sistemi’ne ev sahipliği yapan Samanyolu Galaksisi’nin sanılanın aksine tek parça ve düzenli bir sarmal disk olarak doğmadığı, evrenin ilk milyar yılında binlerce küçük sistemin kaotik birleşimiyle şekillendiği ortaya kondu. Chicago Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Bölümü’nden Dr. Harley Katz liderliğindeki uluslararası araştırma grubu, süper bilgisayarlar üzerinde yürütülen üç yıllık çalışma sonucunda “MEGATRON” adı verilen kapsamlı kozmik simülasyon projesini tamamladı.
Araştırmanın sonuçları, *The Open Journal of Astrophysics* dergisinde yayımlanan altı ayrı bilimsel makaleyle kamuoyuna duyuruldu. Simülasyon; yerçekimi, gaz dinamiği, kozmik radyasyon, astrofiziksel kimya ve yıldız evrimini bir arada modelleyerek, James Webb (JWST) ve Hubble uzay teleskoplarının gözlemlediği erken evren verileriyle doğrudan karşılaştırma imkanı sağlıyor.
Erken evrenin yapı taşları: Yıldızsız galaksi ihtimali
Simülasyon sonuçlarına göre Samanyolu, gaz akışlarıyla beslenen, yoğun yıldız doğumlarının yaşandığı ve zamanla birbiriyle kaynaşan binlerce küçük galaktik yapıdan meydana geldi. Zaman içinde gerçekleşen birleşmeler, bugünkü görkemli sarmal galaksi diskini inşa etti.
Araştırmanın en dikkat çekici öngörülerinden biri ise erken evrende “yıldızsız galaksilerin” var olabileceği gerçeği oldu:
- Bazı ilkel sistemlerin yıldızlarını süpernova patlamaları veya kara delik çökmeleriyle erken kaybettiği, bazılarının ise tamamen yoğun gaz bulutlarından ibaret kaldığı saptandı.
- Bu durum, JWST tarafından tespit edilen her parlak ışık kaynağının geleneksel ve yıldız dolu bir galaksi olmayabileceğini göstererek derin uzay gözlemlerine yeni bir boyut kazandırdı.
İlk yıldızların ayak izleri ve kimyasal zenginleşme
MEGATRON modeli, sönük cüce galaksilerdeki gizemli kimyasal kompozisyona da açıklık getiriyor. Büyük Patlama’nın hemen ardından sadece hidrojen ve helyumdan oluşan ve “Popülasyon III” olarak bilinen ilk kuşak dev yıldızların patlamasıyla uzaya devasa miktarda demir saçıldığı hesaplandı. Kütleçekimi güçlü olan büyük yapıların bu demiri bünyesinde tutabildiği, daha küçük sistemlerin ise ağır elementleri çevreleyen uzay boşluğuna fırlattığı belirlendi.
Astrofizikçiler, erken evrendeki dengesiz termodinamik ve kimyasal süreçleri (non-equilibrium physics) modele dahil ederek, galaksileri çevreleyen gaz rezervuarlarının davranışlarını ilk kez bu ölçekte ayrıntılı biçimde ortaya koydu. Bilim insanları, milyarlarca yıl önceki bu çalkantılı süreçlerin bıraktığı kimyasal izlerin günümüz modern galaksilerinde halen ölçülebilir olduğunu vurguluyor.
