Bilim İnsanları Erken Evrende Gizemli Yıldızlar Bulduklarını Açıkladı
James Webb Uzay Teleskobu'nun, erken evrenin gizemli dönemlerine ışık tutabilecek 'karanlık yıldız' adı verilen yeni bir yıldız türü olabilecek nesneleri tespit ettiği bildirildi. Bu 'karanlık yıldızlar', henüz kesinlik kazanmamış olsalar da, evrende ilk yıldızlar arasında yer alabilecekler. James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından keşfedilen üç aday nesne, erken evrende yıldız oluşumuna dair önemli bilgiler sunabilir ve karanlık maddenin doğasına dair ipuçları verebilirken, süper kütleli kara deliklerin kökenini de açıklayabilir.
James Webb Uzay Teleskobu, evrenin erken dönemlerinde yeni bir yıldız türü olabilecek nesneler tespit etti, karanlık madde ile çalışan bir yıldız.
Bu 'karanlık yıldızlar' hala varsayımsaldır. JWST görüntülerinde tanımlanmaları kesinlikten uzak.
Ancak 25 Temmuz tarihli Proceedings of the National Academy of Sciences'da rapor edilen üç adaydan herhangi birinin bu yeni yıldız türü olduğu ortaya çıkarsa, erken evrendeki yıldız oluşumuna bir bakış sunabilir, karanlık maddenin doğasına dair ipuçları verebilir ve muhtemelen süper kütleli kara deliklerin kökenini açıklayabilir.
İlk kez 2007 yılında kozmolog Katherine Freese ve meslektaşları tarafından ortaya atılan karanlık yıldızlar, evrende oluşan ilk yıldız türlerinden bazıları olabilir.
Karanlık yıldızlar henüz gözlemlenmemiş olsa da, güneşteki gibi nükleer füzyon reaksiyonlarından ziyade karanlık madde etkileşimlerinden kaynaklanan ısıyla güçlendikleri düşünülmektedir.
Austin'deki Texas Üniversitesi'nden Freese, karanlık yıldızların "çok garip görünümlü olacağını" söylüyor.
Varsayımsal yıldızlar, birleşirken yerel olarak bol miktarda karanlık maddeyi içine çeken hidrojen ve helyum bulutlarından oluşmuş olabilir. Karanlık maddenin gerçek doğası bilinmese de karanlık madde parçacıklarının kendileriyle etkileşime girerek çarpıştıklarında birbirlerini yok etmeleri ve büyük miktarlarda ışık ve ısı üretmeleri mümkündür.
Bu ısı, hidrojen ve helyum bulutunun bugün var olan yıldızlar gibi yoğun, sıcak bir çekirdeğe dönüşmesini engelleyecektir.
Karanlık madde yok olmalarından kaynaklanan ısı gaz bulutunun yoğunlaşmasını engelleyeceğinden, karanlık yıldızlar devasa boyutlara ulaşabilir. Teorik olarak, karanlık yıldızlar Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesinden 10 kat daha geniş olabilir.
Ayrıca Güneş'ten milyonlarca kat daha büyük olabilirler ve milyarlarca kat daha parlak olabilirler, potansiyel olarak JWST tarafından tespit edilebilecek kadar parlak.
Freese ve meslektaşları, yörüngedeki gözlemevinden gelen verilerde herhangi bir karanlık yıldızın gizlenip gizlenmediğini görmek için, erken galaksilerin JWST araştırmasından elde edilen görüntüleri incelediler.
Bu görüntülerde JWST şimdiye kadar evrenin ilk birkaç yüz milyon yılında ortaya çıkmış olabilecek 700'den fazla nesne keşfetti - karanlık yıldızların ortaya çıkacağı dönem. Bu uzak nesnelerden gelen ışık, evren genişledikçe gerilir ya da kırmızıya kayar.
Bu yüzden Freese ve meslektaşları, yüksek oranda kırmızıya kaydığı zaten doğrulanmış olan dört nesneye odaklandılar ve bu da onları bugüne kadar görülen en eski nesnelerden bazıları haline getirdi.
Bu nesnelerin şu anda evrenin görece bebeklik döneminden kalma küçük galaksiler olduğu düşünülüyor.
Ancak araştırmacılar, çok uzakta oldukları için JWST'nin onları gerçekten galaksi mi yoksa büyük, ultra parlak yıldızlar mı olduklarını belirleyecek kadar iyi çözemediğini söylüyor.
Ekip, varsayımsal bir karanlık yıldızın çeşitli dalga boylarında ne kadar ışık üretebileceğine dair bilgisayar simülasyonları yaptı.
Bu spektrumları, JWST tarafından dört nesnenin her biri için farklı dalga boylarında toplanan görüntülerden gelen ışıkla karşılaştırdılar. Freese ve meslektaşları, bu nesnelerin üçünden elde edilen JWST verilerinin simüle edilen karanlık yıldız modelleriyle tutarlı olduğunu bildirdi.
Bazı bilim insanları ise şüpheci. Cambridge Üniversitesi'nde astrofizikçi olan Sandro Tacchella, bilinen yıldız türlerinin de üç adaydan gözlemlenen ışığı yaratabileceğini söylüyor.
Santa Cruz'daki Kaliforniya Üniversitesi'nde teorik astrofizikçi olan Brant Robertson, nesnelerden herhangi birini karanlık yıldız olarak tanımlamak için simüle edilen desenlerin daha ayrıntılı spektrumlara iyi uyması gerektiğini söylüyor. Hamilton, New York'taki Colgate Üniversitesi'nde astrofizikçi olan çalışmanın yazarlarından Cosmin Ilie ise karanlık yıldızların bulunması halinde bunun 'devrim niteliğinde' olacağını söylüyor.
Karanlık yıldızları tespit etmek karanlık madde parçacığının varlığını doğrulayacak ve nasıl çalıştığına dair ipucu verecektir .
MIT'de teorik fizikçi olan ve çalışmaya katılmayan Tracy Slatyer, 'Karanlık maddenin yok olabilen bir şey olduğu bilgisine sahip olmak gerçekten çok güçlü olurdu' diyor. Slatyer, bu bilginin bilim insanlarının evrenin başka yerlerinde karanlık madde aramalarına yardımcı olabileceğini söylüyor.
Karanlık yıldızlar süper kütleli kara deliklerin oluşumunu açıklamaya da yardımcı olabilir.
Yıldızın içindeki karanlık madde kendini yok ettikten sonra, geriye kalan hidrojen ve helyum, nispeten kompakt bir alanda güneşin kütlesinin milyonlarca katı, kendi içine çökecek ve bir kara delik oluşturacaktır. Bu kara delikler zamanla birleşerek çoğu galaksinin merkezinde bulunan ve güneşten milyonlarca ya da milyarlarca kat daha büyük olan kara deliklere dönüşebilir.
Belirli dalga boylarında daha parlak veya daha sönük ışık aramak gibi gelecekteki deneyler, üç nesneden herhangi birinin karanlık yıldız olup olmadığını doğrulamaya yardımcı olabilir.
Freese ayrıca gelecekteki JWST verilerinde daha fazla karanlık yıldız adayı bulmayı beklediğini söylüyor. Ancak şimdilik, karanlık yıldızların gerçekten var olup olmadığı bir gizem olarak kalmaya devam ediyor.
Yorum Yazın