Gizemli Kırmızı Noktalar Kara Deliklerin Gizli Yüzü Olabilir
Penn State Üniversitesi’ndeki gökbilimciler, bu nesnelere “evren kırıcıları” adını verdiler. Bu nesneler, sıra dışı kara delik atmosferleri olabilir ve süper kütleli kara deliklerin hızlı büyümesinde eksik bir halkayı temsil edebilir.
NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından tespit edilen küçük, soluk kırmızı kaynaklar, gökbilimcilere erken evrende galaksilerin nasıl oluştuğuna dair yeni ipuçları veriyor ve tamamen yeni bir kozmik nesne kategorisine işaret ediyor olabilir: ışık yayarken büyük miktarda madde tüketen bir kara delik.
Teleskobun ilk verileri 2022’de elde edildiğinde, Penn State Üniversitesi’nden araştırmacıların da dahil olduğu uluslararası bir iş birliği, kafa karıştırıcı “küçük kırmızı noktalar” tespit etti. Ekip, ilk başta bu nesnelerin, Büyük Patlama’dan sadece 500 ila 700 milyon yıl sonra var olan ve yaklaşık 13,6 milyar yaşında olan günümüz Samanyolu kadar gelişmiş galaksiler olabileceğini öne sürdü.
Erken Galaksileri Yeniden Düşünmek
Araştırmacılar, başlangıçta erken evrende beklenenden çok daha eski ve daha gelişmiş galaksiler gibi göründükleri için bu nesnelere gayri resmi olarak “evren kırıcılar” adını verdiler. Bu bulgu, galaksi oluşumuna dair uzun süredir kabul gören fikirleri sorgulayacaktı.
Analizlerine göre, sönük ışık noktaları aslında nükleer füzyonla beslenen sıradan yıldızların atmosferlerine benzeyen, o kadar yoğun, devasa sıcak gaz küreleri olabilir. Ancak bu durumda enerji kaynağı füzyon değil, merkezlerindeki süper kütleli kara deliklerdir. Bu kara delikler yüksek hızda maddeyi içine çeker, enerjiye dönüştürür ve ışık yayar.
Devasa bir soğuk yıldız
“Temel olarak, bir galaksiden bekleyeceğimiz tipik yıldızlar olarak açıklanamayacak kadar yoğun bir atmosfere sahip bir tane görene kadar yeterince kırmızı noktaya baktık,” diyor Penn State Üniversitesi’nde Dr. Keiko Miwa Ross Orta Kariyer Astrofizik Doçenti ve makalenin ortak yazarı Joel Leja. “Aslında zarif bir cevap, çünkü birçok ayrı soğuk yıldızla dolu küçük bir galaksi olduğunu düşünmüştük, ancak aslında tek bir devasa, çok soğuk yıldız.”
Leja, soğuk yıldızların yüzey sıcaklıklarının tipik yıldızlardan çok daha düşük olması nedeniyle yalnızca zayıf ışık yaydığını açıkladı. Evrendeki yıldızların çoğu bu düşük kütleli, daha soğuk kategoriye girse de, sönük parıltıları daha nadir fakat çok daha parlak büyük kütleli yıldızlar tarafından gölgede bırakıldığından, tespit edilmeleri genellikle zordur.
Gökbilimciler soğuk yıldızları, artık insan gözüyle görülemeyen ışık dalga boyları olan kırmızı optik ve yakın kızılötesi aralıktaki emisyonlarıyla tanırlar. Genellikle milyonlarca santigrat dereceye ulaşabilen süper kütleli kara deliklerin yakınında bulunan aşırı sıcak gazın aksine, bu “kırmızı nokta” kara deliklerinden gelen ışıkta çok soğuk gaz hakimdi. Araştırmacılara göre, tespit edilen dalga boylarına göre bu emisyon, düşük kütleli, soğuk yıldızların atmosferlerine oldukça benziyordu.
Zamanda Geriye Bakış
Uzaydaki en güçlü teleskop olan JWST, en eski yıldızlar ve galaksiler tarafından yayılan ışığı tespit edebilen kızılötesi algılama cihazlarıyla kozmosun oluşumunu görmek üzere tasarlandı. Leja, teleskobun esasen bilim insanlarına evrenin bildiğimiz başlangıcına yakın, yaklaşık 13,5 milyar yıl öncesini görme olanağı sağladığını açıkladı.
Teleskop açıldığı andan itibaren, dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar, galaksi modellerinin öngördüğünden çok daha büyük görünen “küçük kırmızı noktalar”, yani nesneler görmeye başladılar. Leja, ilk başta kendisinin ve meslektaşlarının, içlerindeki yıldızlar yaşlandıkça daha da kırmızılaşma eğiliminde olan olgun galaksiler olduğunu düşündüklerini söyledi. Ancak nesneler açıklanamayacak kadar parlaktı; yıldızların galaksilerin içinde inanılmaz bir yoğunlukta sıkışması gerekiyordu.
Uçurum adı verilen aşırı nesne
“Böyle bir galaksinin gece gökyüzü göz kamaştırıcı derecede parlak olurdu,” dedi, şu anda Princeton Üniversitesi’nde NASA Hubble Üyesi olan ve makale üzerinde Penn State Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olarak çalışan Bingjie Wang. “Bu yorum doğruysa, yıldızların daha önce hiç gözlemlenmemiş olağanüstü süreçlerle oluştuğu anlamına gelir.”
Gizemi daha iyi anlamak için araştırmacıların, nesnelerin farklı dalga boylarında ne kadar ışık yaydığı hakkında bilgi sağlayabilecek bir veri türü olan spektrumlara ihtiyaçları vardı. Ocak ve Aralık 2024 arasında gökbilimciler, toplam 4.500 uzak galaksinin spektrumlarını elde etmek için yaklaşık 60 saatlik Webb zamanı kullandılar. Bu, teleskopla şimdiye kadar elde edilen en büyük spektroskopik veri kümelerinden biridir.
Temmuz 2024’te ekip, spektrumu muazzam miktarda kütleye işaret eden bir cisim tespit etti ve bu, onu böylesine erken ve büyük bir cismin en uç örneği haline getirdi. Gökbilimciler, söz konusu cisme “Uçurum” adını verdiler ve bu “küçük kırmızı noktaların” ne olduğunu araştırmak için en umut verici test örneği olarak gösterdiler.
Ateşli bir gaz kozası
Max Planck Astronomi Enstitüsü araştırmacısı ve makalenin ilgili yazarı Anna de Graaff, Max Planck Enstitüsü’nün bir basın bülteninde, “Uçurum’un aşırı özellikleri bizi çizim tahtasına geri dönmeye ve tamamen yeni modeller üretmeye zorladı,” dedi.
Cisim o kadar uzaktı ki, ışığının Dünya’ya ulaşması yaklaşık 11,9 milyar yıl sürdü. Bu ışığın spektrum analizi, aslında süper kütleli bir kara delik olduğunu ve çevresini o kadar hızlı içine çektiğini gösterdi ki, kendini ateşli bir hidrojen gazı topuyla sardı. Leja ve meslektaşlarının tespit ettiği ışık, kalın yıldız kümelerinden değil, tek bir dev gök cisminden geliyordu.
Galaksi merkezlerindeki kara delikler
Leja, kara deliklerin çoğu galaksinin merkezinde olduğunu açıkladı. Bazı durumlarda, bu kara delikler Güneş Sistemimizin Güneş’inden milyonlarca hatta milyarlarca kat daha büyük kütleye sahip olup, yakınlardaki maddeleri o kadar güçlü bir şekilde çekerler ki, enerjiye dönüşür ve parlarlar.
Penn State Üniversitesi Hesaplamalı ve Veri Bilimleri Enstitüsü’ne de bağlı olan Leja, “Galaksilerin merkezlerindeki bu devasa kara deliklerin neden veya nereden geldiği tam olarak bilinmiyor,” dedi. “Bu kara delik yıldızları, bugün galaksilerde gördüğümüz kara deliklerin oluşumunun ilk aşaması olabilir; yani henüz başlangıç aşamasındaki süper kütleli kara delikler.”
JWST’nin erken evrende yüksek kütleli kara deliklerin izlerini bulduğunu da sözlerine ekledi. Esasen turboşarjlı kütle oluşturucular olan bu yeni kara delik yıldızı nesneleri, evrenin erken evrimini açıklamaya yardımcı olabilir ve mevcut modellere hoş bir katkı sağlayabilir. Leja, ekibin bu hipotezi test etmek için gelecekte gaz yoğunluğunu ve bu erken kara delik yıldızlarının gücünü inceleyerek çalışmalar yapmayı planladığını söyledi.
Elbette, gizemli “küçük kırmızı noktalar” hem zaman hem de uzayda çok uzaktalar ve küçük boyutları net bir resim elde etmeyi özellikle zorlaştırıyor.
Leja, “Bu, sahip olduğumuz en iyi fikir ve aslında neredeyse tüm verilere uyan ilk fikir, bu yüzden şimdi daha fazla ayrıntıya girmemiz gerekiyor,” dedi. “Yanılmak sorun değil. Evren hayal edebileceğimizden çok daha tuhaf ve tek yapabileceğimiz ipuçlarını takip etmek. Hala bizim için büyük sürprizler var.”
Kaynak: https://scitechdaily.com
Einstein Haçı, Beşinci Hayalet Görüntüsünü ve Karanlık Madde Sürprizini Ortaya Çıkarıyor