James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından çekilen neredeyse her görüntüde garip, parlak kırmızı noktalar görülüyor. Ancak bu noktaların kozmik olarak sıkça ortaya çıkması, astronomların bunları anlamasını kolaylaştırmadı. Dört yıllık bir analizden sonra, araştırmacılar artık bu gizemli yapıların neden tanımlanmasının bu kadar zor olduğunu düşündüklerini söylüyorlar: Bunlar tamamen yeni bir astrofiziksel kaynak‘tır.
“Bu nesneye ilişkin resmimiz çok hızlı bir şekilde gelişiyor,” diyen MIT’deki astrofizikçi Rohan Naidu, yaptığı açıklamada şunları söyledi.
Tanımladığınızda, “kara delik yıldızları” olarak adlandırılan bu daha önce görülmemiş yapılar, uzay-zamanın çökmesi ve yıldızsal güçlerin birleşimidir. Genellikle yıldızlarda görülen nükleer füzyon yerine, merkezi bir kara deliğin beslediği devasa, yoğun bir gaz bulutu düşünün. Şimdi hayal gücünüzü daha da genişletin: Kara delik, Güneş‘in yaklaşık 100.000 katı kütleye sahipken, yıldız benzeri gaz ortamı, Güneş sisteminin büyüklüğüne kadar uzanmaktadır.
“Bu inanılmaz derecede büyük,” diye ekledi Naidu.
Potansiyel olarak devrim niteliğindeki bu keşif, tesadüfen gerçekleşti. Başlangıçta Naidu ve meslektaşları, “Mirage or Miracle” (MoM) adlı bir araştırma projesi kapsamında, evrendeki en uzak ve en eski galaksileri belirlemeyi amaçlıyordu. JWST, geçmişin yüz milyonlarca yılına bakabilme yeteneği sayesinde bu tür keşifler için benzersizdir. Bu kadar genç bir çağda bile, evren şaşırtıcı derecede parlak galaksiler üretiyordu; ancak bu potansiyel galaksilerin hepsi göründüğü gibi değildi. İşte araştırmanın adının kökeni.
“Bulgularımızdan biri, bazı durumlarda son derece parlak bir ‘erken dönemdeki galaksi‘ olarak görünen şeyin aslında bir ‘miraj’ olabileceğiydi,” dedi Naidu.
JWST görüntülerini MoM potansiyel adaylarını ararken, ekip açıklanamayan derecede parlak bir kırmızı nokta tespit etti. Astronomide, aşırı derecede kırmızı bir nesne genellikle çok miktarda toz olduğunu gösterir; bu da gerçek doğasını gizleyebilir. MIT Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü (MKI) Direktörü ve çalışma ortak yazarı Robert Simcoe, bunun, ABD’nin kuzeydoğusundaki gökyüzünü kırmızıya boyayan son zamanlardaki Kanada yangınlarından kaynaklanan dumanlara benzediğini belirtti.
“Astronomik nesneler de bazen toz tabakasının arkasından görüldüklerinde içsel renklerinden daha kırmızı görünebilir,” dedi Simcoe.
Ancak daha yakından incelendiğinde, nesnenin ışınlarında neredeyse hiç metal veya element belirtisi olmadığı ortaya çıktı; sadece helyum ve hidrojenden oluşuyordu. Ayrıca, noktanın ışığı yüksek dalga boylarında çok parlak olmasına rağmen, belirli bir eşiğin altında tamamen kayboluyordu. Bu duruma “Balmer kırılması” denir ve genellikle eski yıldızların atmosferlerinde bulunan yoğun, foton emici gazı gösterir. Vega gibi gece gökyüzünün en parlak yıldızlarından biri de bu tür bir örnektir. Ancak bu küçük kırmızı nokta, Vega’yı bile geride bırakıyor.
“Bu nesnede gözlemlediğimiz kırılma, şimdiye kadar herhangi bir nesnede gözlemlenen en derin kırılmadır ve bunun kaynağının ‘normal’ yıldızlar olmadığını gösteriyor,” diye açıkladı Naidu. “Çok yönlü birçok özelliğiyle gerçekten eşsizdi.”
Gözlemlerinden şaşkınlığa uğrayan astronomlar, kırmızı noktanın rengini oluşturmak için gereken astrofiziksel özellikleri araştırmak amacıyla çeşitli simülasyonlar çalıştırdı. Bu modeller nihayetinde, bazı durumlarda bir kozmik nesnenin sadece hidrojenden oluşan ışık üretebileceğini ortaya çıkardı.
“Şaşırtıcı bir şekilde, yeterince yoğun bir hidrojen ekranınız varsa bunun mümkün olduğunu ortaya çıktı,” diye ekledi Simcoe. “Bu, yıldızsal bir nebula gibi havada asılı duran ince bir şeyden çok, devasa bir yıldızın yüzeyine benzeyen bir şeydir.”
Ancak, kırmızı noktanın parlaklığını açıklayan enerji kaynağının yoğun hidrojen tarafından çevrelendiği hipotezi kabul edildiğinde bile, 100 milyar kat daha yüksek bir parlaklığa sahip olması sorunu çözülmedi. Bu kadar yüksek bir parlaklık nükleer füzyonla açıklanamaz; bu da geleneksel yıldızsal nesneleri ortadan kaldırır. Ancak bu seviyede enerji üretebilen başka bir yapı vardır.
Simülasyonlarına bir kara deliği dahil ettikten sonra, astronomlar sonuçlarını JWST’den elde edilen gözlemlerle karşılaştırdı. Yalnızca o zaman, kırmızı noktanın parlaklığını açıklayabilecek bir senaryo ortaya çıktı: “kara delik yıldızları”.
Araştırmacılar, keşfettikleri yapıya MoM-BH-1 adını verdi; bu isim, yapıyı bulan araştırmayı, yeni sınıflandırmasını ve muhtemelen daha birçok “kara delik yıldızının” ilk örneği olacağını ifade ediyor. Şimdiye kadar tespit edilen diğer kırmızı noktaların çoğu da bu yeni astrofiziksel modelle açıklanabilir; ancak şimdiye kadar hiçbirinin parlaklığı MoM-BH-1’in yakınında değil.
“MoM-BH-1’i özel kılan şey, kara deliğin yıldızının etrafındaki ana galaksi tarafından tamamen gölgede bırakılmasıdır, bu nedenle sadece kara delik yıldızı ışığını görüyoruz,” dedi Naidu.
Bu çığır açan farkındalık ve kozmik kataloğa yapılan en son ekleme, JWST olmadan mümkün olmazdı; çünkü en küçük keşifleri bile büyük sonuçlara yol açabiliyor. Hatta 100 milyon yıllık bir kırmızı nokta gibi görünse bile.
“Kendimizi ‘yıldız atmosferinin’ yeni bir türüne tanık olup olmadığımızı merak etmeye başladık, ancak çok daha büyük bir ölçekte,” diye hatırladı Naidu.
Kaynak: Popular Science
