İstanbul 19.7°C
Ankara 15.1°C
Berlin 29°C
Webb'in gizemli “küçük kırmızı noktaları” için yeni açıklama: Doğuştan ağır kara delikler
Bilim
Yeni haberler yayınlandığında ilk siz haberdar olun.
İlgili metinler: Abonelik Sözleşmesi · KVKK Aydınlatma Metni · Çerez Politikası. Bültenlerin altındaki bağlantıyla abonelikten dilediğiniz zaman çıkabilirsiniz.
Merak ettiğiniz konuyu yazın, hemen sonuçlara ulaşın.
İsteğe bağlı. Hava durumu seçtiğiniz şehre göre gösterilir.
İsterseniz bültene de abone olun.
İstanbul20°
James Webb Uzay Teleskobu'nun 2022'den bu yana evrenin ilk dönemlerinde yakaladığı ve gökbilimcileri en çok şaşırtan nesnelerden biri olan “küçük kırmızı noktalar” için yeni ve iddialı bir açıklama geldi. İngiltere'deki University of Portsmouth'tan Daniel J. Whalen'in yönettiği ekip, bilgisayar benzetimlerine dayanarak bu nesnelerin, devasa ilkel yıldızların çökmesiyle doğrudan oluşmuş ağır kara delikleri barındıran ilk galaksiler olabileceğini öne sürdü. The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayımlanmak üzere kabul edilen çalışma, üniversite tarafından bu hafta duyuruldu.
“Little Red Dots” (LRD) adıyla anılan bu nesneler, Webb'in kızılötesi görüntülerinde nokta gibi görünen, son derece sıkı ve beklenmedik ölçüde parlak kaynaklar. Gökbilimciler bu nesneleri kırmızıya kayma değeri 4 ile 8 arasında, yani evrenin henüz yaklaşık 650 milyon ile 1,5 milyar yaşında olduğu bir dönemde görüyor. Tayflarının tuhaf bir “V” biçimi var: Morötesi tarafta mavi, görünür ışık tarafında ise belirgin biçimde kırmızılar. Üstelik büyümekte olan kara deliklerden beklenen güçlü X ışını yayılımı bu nesnelerin çoğunda görülmüyor.
Bugüne kadar bu nesneleri açıklamak için çok sayıda fikir ortaya atıldı: Sıkışık yıldız kümeleri, kalın toz ve gazın arkasına gizlenmiş kara delikler, süper kütleli yıldızlar ve hatta “kara delik yıldızı” denen kuramsal nesneler. Ancak üniversitenin açıklamasına göre bu önerilerin hiçbiri LRD'lerin nasıl oluştuğunu, neden bu kadar çok olduklarını, ne kadar süre yaşadıklarını ve tayflarını aynı anda açıklayamıyordu.
Whalen ve meslektaşları Muhammad A. Latif, Konstantinos Topalakis, Fergus Cullen, Devesh Nandal ve Sadegh Khochfar'ın modeline göre küçük kırmızı noktaların kalbinde, Güneş'in yaklaşık 10 milyon katı kütleye sahip kara delikler bulunuyor. Bu kara delikler, sıradan bir yıldızın ölümüyle küçük başlayıp yavaş yavaş büyümek yerine, evrenin ilk dönemindeki süper kütleli ilkel yıldızların çökmesiyle daha en baştan ağır doğmuş olabilir. Bilim dünyasında “doğrudan çöküş” olarak adlandırılan bu senaryo, evrenin bu kadar erken bir döneminde bu kadar büyük kara deliklerin nasıl var olabildiği sorusuna da yanıt arıyor.
Modelde kara delik, kendisini oluşturan büyük gaz diskinin içinde gömülü kalıyor. Merkezdeki yoğun gaz, kara deliğin yaydığı yüksek enerjili X ışınlarını hapsederken morötesi, görünür ve kızılötesi ışığın bir kısmının dışarı sızmasına izin veriyor. Araştırmacılara göre bu durum hem X ışınlarının neden zayıf göründüğünü hem de Webb'in ölçtüğü kırmızı ışık imzasını açıklayabiliyor.
Peki tayfın mavi kısmı nereden geliyor? Benzetimlere göre kara deliğin hemen yanında, yaklaşık 100 milyon Güneş kütlesine denk yıldızdan oluşan ve birkaç yüz ışık yılı ölçeğinde bir bölgeye sıkışmış yoğun bir yıldız kümesi oluşuyor. Bu kümenin ışığı, nesnenin morötesi tarafta neden mavi göründüğünü açıklıyor. Ekip, modelin sıradan küçük kırmızı noktalardan, en uç tayf özelliklerine sahip ve en uzak örneklere kadar geniş bir yelpazeyi yeniden üretebildiğini bildiriyor.
Whalen, küçük kırmızı noktaların James Webb Uzay Teleskobu'nun yaptığı en şaşırtıcı keşiflerden biri olduğunu vurguladı. Araştırmacıya göre teleskop, ilk süper kütleli kara deliklerin doğuşunu sonunda görmemize olanak tanıyor olabilir.
Bugün Samanyolu dahil büyük galaksilerin çoğunun merkezinde dev kara delikler bulunuyor. Ancak bu devlerin ilk tohumlarının nereden geldiği, astrofiziğin en büyük açık sorularından biri. Yıldız ölümüyle oluşan küçük kara deliklerin, evrenin ilk birkaç yüz milyon yılı içinde milyonlarca Güneş kütlesine ulaşacak kadar hızlı büyümesi çok zor görünüyor. Küçük kırmızı noktalar gerçekten doğrudan çöküşle oluşmuş kara delikler barındırıyorsa, bu nesneler dev kara deliklerin “bebeklik fotoğrafları” olarak görülebilir.
Konu Avrupa için de yakından ilgili: James Webb, NASA, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Kanada Uzay Ajansı'nın ortak projesi. Bu tür uzak nesnelerin tayflarını çıkaran NIRSpec aygıtı ESA tarafından sağlandı ve teleskop 2021'de Avrupa'nın Ariane 5 roketiyle fırlatıldı.
Çalışmanın en önemli sınırı, sonuçların gözlemlerle uyumlu bilgisayar benzetimlerine dayanması. Önerilen kara delik kütleleri ve yıldız kümeleri henüz bağımsız gözlemlerle doğrudan doğrulanmış değil. Araştırmacılar da bulguyu “büyük olasılıkla” ve “olabilir” gibi ihtiyatlı ifadelerle sunuyor. Başka ekipler de son bir yılda benzer ya da farklı açıklamalar önerdi; küçük kırmızı noktaların gerçek doğası konusundaki tartışma sürüyor.
Önümüzdeki dönemde Webb'in daha derin tayf gözlemleri, X ışını ve radyo teleskoplarıyla yapılacak ek ölçümler, bu nesnelerin içinde gerçekten gömülü dev kara delikler olup olmadığını sınamada belirleyici olacak. Model doğrulanırsa, evrenin şafağında dev kara deliklerin nasıl ortaya çıktığına ilişkin bulmacanın önemli bir parçası yerine oturmuş olacak.