2022'de NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu'nun görmeye başladığı o gizemli küçük kırmızı noktaları (LRN) hatırlıyor musunuz? Görünüşe göre, sandığımız kadar gizemli ya da yalnız olmayabilirler. Yeni bir çalışma, bu kompakt, aşırı uzak kırmızı kaynakların gösterişli dış görünüşlerinin arkasında bütün galaksileri gizliyor olabileceğini öne sürüyor.
Keşfedilmelerinden bu yana, gökbilimciler LRN'lerin gerçekte ne olduğunu tartışıyor. Önde gelen teorilerden biri, süper kütleli kara delikler, özellikle de aktif galaktik çekirdekler (AGN) oldukları yönünde. Ancak bu noktalar, yakınımızdaki AGN'ler gibi davranmıyor. Yüksek kırmızıya kaymada yaygınlar, ancak düşük kırmızıya kaymalarda sayıları keskin bir şekilde düşüyor; bu da evren yaşlandıkça onlara ne olduğu sorusunu gündeme getiriyor.
Arizona Üniversitesi'ndeki Steward Gözlemevi'nden (şu anda Baltimore'daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'nde) Pierluigi Rinaldi liderliğindeki bir ekip bir ipucu bulmuş olabilir. 29 Temmuz'da The Astrophysical Journal'da yayınlanan çalışmaları, LRN'lerin ayrı bir galaksi popülasyonu olmayabileceğini öne sürüyor. Bunun yerine, tuhaf görünümleri kısmen gözlemsel yanlılıktan kaynaklanıyor olabilir - aşırı uzaklıklarda, daha sönük çevreleyen yapılar teleskoplarımız için görünmez hale gelir ve geriye yalnızca parlak merkezi kaynak kalır.
Ekip bu sonuca, sarmal kolları Sonoran Çölü kaktüsünü andırdığı için "Saguaro" olarak adlandırılan WISEA J123635.56+621424.2 adlı düşük kırmızıya kaymalı bir sarmal galaksiyi inceleyerek ulaştı. Kırmızıya kayması 2 olan (Büyük Patlama'dan yaklaşık 3,3 milyar yıl sonra görülen) bu galaksinin merkezinde, küçük kırmızı bir noktaya benzeyen - uygun bir şekilde kaktüsün yakut kırmızısı meyvesini çağrıştıran - kompakt bir kırmızı kaynak var.
"Erken evrende yaratılan her şey, çevremizdeki bir şeye dönüşmek zorunda," dedi Arizona Üniversitesi'nden ortak yazar George Rieke. "LRN'lerin neye dönüştüğü hakkında çok az fikrimiz vardı, ancak bu sonuçlar nihayet onların soyunu nasıl bulacağımızı gösteriyor."
Saguaro şanslı bir buluntuydu. Rinaldi binlerce kaynağı inceledi, ancak bu, Webb'in mikro deklanşör dizilerinden birinin tam çekirdeğinin üzerine denk gelmesi nedeniyle spektroskopik veri toplanmasına izin verdiği için öne çıktı. Ayrıca, daha düşük kırmızıya kayması, daha büyük yapısının daha net görülmesini sağladı. Ekip, onu elektromanyetik spektrum boyunca incelemek için Hubble'dan (morötesi) ve Webb'den (kızılötesi görüntüleme ve spektroskopi) arşiv gözlemlerini birleştirdi.
"Saguaro daha düşük kırmızıya kaymada olduğu için, ev sahibi galaksiyi Webb ve Hubble ile yüksek çözünürlükte ve ayrıntılı olarak görebiliyoruz," dedi Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden Zihao Wu. "Webb'in gözlemleri, galaksinin ve küçük kırmızı nokta benzeri çekirdeğinin nasıl bağlantılı olduğunu anlamamıza yardımcı olabilir."
Ekip, Saguaro'nun kompakt kırmızı merkezinin LRN özellikleriyle eşleşip eşleşmediğini test etti. Hubble ve Webb, çekirdeğin görünür ışıktan çok morötesi ve kızılötesinde parladığını gösterdi; tıpkı uzak LRN'ler gibi. Ayrıca galaksinin ışığını çekirdeğin ışığından ayırdılar ve X-ışınlarını kontrol ettiler. Yüksek kırmızıya kaymalı LRN'lerin çoğu X-ışınında görünmez, ancak Saguaro, NASA'nın Chandra X-ışını Gözlemevi tarafından tespit edilen zayıf X-ışınları yaydı.
"X-ışını ışık gözlemlerinin gösterdiği şey, bu galaksinin aktif bir galaktik çekirdeğe sahip olduğu ve üstelik çok gizlenmiş bir tane olduğu," dedi Cape Town Üniversitesi'nde yüksek lisans öğrencisi Carys Gilbert. "Sadece gizlenmiş değil, aynı zamanda X-ışını açısından da zayıf. Bu tür bir kombinasyon, diğer tüm küçük kırmızı noktalardan gördüğümüz X-ışını emisyonunun eksikliğini açıklayabilir. Küçük kırmızı noktalar bulmacasına çok iyi uyuyor."
Ardından en açıklayıcı test geldi: Saguaro'yu dijital olarak daha yüksek kırmızıya kaymalara taşıyarak erken evrende nasıl görüneceğini simüle ettiler. Onu uzaklaştırdıkça, çevresindeki galaksi gözden kayboldu ve geriye yalnızca parlak LRN benzeri merkez kaldı. Bu, uzaktaki birçok LRN'nin yalnızca ev sahibi galaksileri tespit edilemeyecek kadar sönük olduğu için izole göründüğü fikrini destekliyor.
"Teorimiz, bu uzak kaynakların çoğunun bu kozmolojik etkiden etkilendiği ve gözlemsel bir yanlılık yarattığı yönünde," dedi Rinaldi. "Bu, erken evrendeki LRN'lerin aslında daha büyük galaksilerin parlak çekirdekleri olabileceğini gösteriyor."