James Webb Teleskobu, antik ‘canavar’ yıldızların kanıtlarına ulaştı

Ben Turner

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), Güneş’in sahip olduğu kütlenin neredeyse 10 bin katı büyüklükteki milyonlarca süper kütleli yıldızın, evrenin başlangıç anlarında gizleniyor olabileceğini gösteren ilk kanıta ulaştı. Büyük Patlama’nın yalnızca 440 milyon yıl sonrasında meydana gelen yıldızlar, evrenimizin ilk defa ağır elementlerle nasıl tohumlandığı meselesini aydınlatabilir. Bu devasa yıldızlara ‘gök canavarları’ adını veren araştırmacılar, ulaştıkları bulguları 5 Mayıs günü ‘Astronomy and Astrophysics’ adlı dergide yayınladılar.

İsviçre’de bulunan Cenevre Üniversitesi’nde astronomi profesörü ve araştırmanın başyazarı olan Corinne Charbonnel, “Bugün, James Webb Uzay Teleskobu aracılığıyla toplanan veriler sayesinde, bu sıra dışı yıldızların mevcudiyetini gösteren ilk ipucuna ulaştığımızı düşünüyoruz” diyor.

MİLYARLARCA YILLIK KİMYASAL İZLER SAPTANDI

Araştırmacılar, pek çoğu evrenimizde ortaya çıkan en eski yıldızlardan oluşan on binlerce ilâ milyonlarca sıkı sıkıya gruplaşmış topluluğun, yani ‘küresel kümelerin’ içinde yer alan devasa yıldızlara ait kimyasal izlere rastladılar. Samanyolu galaksimizi işaret eden nerdeyse 180 küresel küme mevcut ve bunları aşırı derecede yaşlı olduklarından, gökbilimcilere zaman içerisinde evrenimizin ilk yıllarına bakış imkânı tanıyan pencereler gibi hizmet ediyorlar.

Bu kümelerde yer alan yıldızların bir kısmı esrarengiz bir biçimde, kabaca aynı dönemde, yani günümüzden 13,4 milyar yıl önce aynı gaz ve toz bulutlarından meydana gelmesine karşın, içerdikleri (oksijen, azot, sodyum ve alüminyum gibi) elementler açısından aşırı düzeyde farklı oranlar sergiliyor.

Gökbilimciler, bu temel çeşitliliği ‘süper kütleli yıldızların’ mevcudiyetiyle açıklayabileceklerini düşünüyorlar. Bu yıldızlar, oluşum aşamasındaki evrenin barındırdığı daha yoğun koşullarda oluşarak yakıtlarını çok daha yüksek sıcaklıklarda tüketen ve sonrasında (çoğunlukla çok daha hafif elementlerden meydana gelen) daha küçük bebek yıldızları ‘kirleten’ daha ağır elementler üreten kozmik devlerdir.

Öte yandan, bu yıldızları bulmanın ne denli güç olduğu da ortaya kondu. Dört bir yanda, Güneş’in 5.000 ilâ 10.000 katı arasında büyüklüğe sahip alevler saçan devler, 75 milyon santigrat dereceye varan sıcaklıklarda yanıyordu. Daha büyük, daha parlak ve daha sıcak olan yıldızlar süratli biçimde yok olurken, bu kozmik canavarlar, uzun zamandan beri ‘hipernova’ adı verilen aşırı derecede şiddetli patlamalar neticesinde yok oldular.

AZOT BİRİKİNTİLERİ SAYESİNDE KEŞFEDİLDİ

Barselona Üniversitesi’nde astrofizik profesörü ve araştırmanın ortak yazarı olan Mark Gieles, verdiği demeçte, “Küresel kümeler 10 ilâ 13 milyar yaşlarına ulaşırken, süper yıldızların ömrü en fazla iki milyon yıl sürdü. Bundan dolayı, günümüzde gözlemlenebilir halde olan kümelerden çok erken bir dönemde silinip gittiler. Geriye sadece dolaylı izler kaldı” diyor.

Araştırmacılar, bu eski canavarların etrafa dağılmış haldeki kimyasal kalıntılarını saptamak amacıyla, JWST’nin kızılötesi kamerasını Dünya’ya 13,3 milyar ışık yılı mesafede bulunan ve şu ana dek keşfedilen en uzak ve en eski galaksilerden biri olan GN-z11’e çevirdiler. Farklı kimyasallar ışığı farklı frekanslarda emer ve yayar; dolayısıyla, gökbilimciler, GN-z11’de bulunan ve farklı küresel kümelerden gelen ışığı parçalayarak, yıldızların sadece sıkı sıkıya gruplaşmadığını, aynı zamanda yüksek düzeyde azotla sarılı bir halde olduğunu keşfettiler. Charbonnel, “Güçlü bir azot birikimi, sadece süper kütleli yıldızların çekirdeklerinin erişebileceği düzeydeki aşırı sıcaklıklarda hidrojenin yanmasıyla izah edilebilir” diyor.

Gökyüzü canavarlarına dair ilk ipuçlarına ulaştırmalarının ardından, araştırmacılar keşiflerinin diğer kümelerde de geçerli olup olmadığını görmek amacıyla daha fazla galaksinin yer aldığı farklı küresel kümelere göz atacaklar.

Yazının orijinali Live Science sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)