James Webb Uzay Teleskobu’nun, erken cihanın gizemli periyotlarına ışık tutabilecek ‘karanlık yıldız’ ismi verilen yeni bir yıldız tipi olabilecek objeleri tespit ettiği bildirildi. Bu ‘karanlık yıldızlar’, şimdi katılık kazanmamış olsalar da, cihanda birinci yıldızlar ortasında yer alabilecekler. James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından keşfedilen üç aday obje, erken kozmosta yıldız oluşumuna dair kıymetli bilgiler sunabilir ve karanlık unsurun tabiatına dair ipuçları verebilirken, muhteşem kütleli kara deliklerin kökenini de açıklayabilir.
James Webb Uzay Teleskobu, kainatın erken devirlerinde yeni bir yıldız tipi olabilecek objeler tespit etti, karanlık unsur ile çalışan bir yıldız.
Bu ‘karanlık yıldızlar’ hala varsayımsaldır. JWST manzaralarında tanımlanmaları mutlaklıktan uzak.
Ancak 25 Temmuz tarihli Proceedings of the National Academy of Sciences’da rapor edilen üç adaydan rastgele birinin bu yeni yıldız çeşidi olduğu ortaya çıkarsa, erken cihandaki yıldız oluşumuna bir bakış sunabilir, karanlık unsurun tabiatına dair ipuçları verebilir ve muhtemelen muhteşem kütleli kara deliklerin kökenini açıklayabilir.
İlk defa 2007 yılında kozmolog Katherine Freese ve meslektaşları tarafından ortaya atılan karanlık yıldızlar, kainatta oluşan birinci yıldız çeşitlerinden kimileri olabilir.
Karanlık yıldızlar şimdi gözlemlenmemiş olsa da, güneşteki üzere nükleer füzyon tepkilerinden fazla karanlık unsur etkileşimlerinden kaynaklanan ısıyla güçlendikleri düşünülmektedir.
Austin’deki Texas Üniversitesi’nden Freese, karanlık yıldızların “çok garip görünümlü olacağını” söylüyor.
Varsayımsal yıldızlar, birleşirken mahallî olarak bol ölçüde karanlık maddeyi içine çeken hidrojen ve helyum bulutlarından oluşmuş olabilir. Karanlık unsurun gerçek tabiatı bilinmese de karanlık unsur parçacıklarının kendileriyle etkileşime girerek çarpıştıklarında birbirlerini yok etmeleri ve büyük ölçülerde ışık ve ısı üretmeleri mümkündür.
Bu ısı, hidrojen ve helyum bulutunun bugün var olan yıldızlar üzere ağır, sıcak bir çekirdeğe dönüşmesini engelleyecektir.
Karanlık unsur yok olmalarından kaynaklanan ısı gaz bulutunun ağırlaşmasını 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 datalarda rastgele bir karanlık yıldızın gizlenip gizlenmediğini görmek için, erken galaksilerin JWST araştırmasından elde edilen imajları incelediler.
Bu manzaralarda JWST şimdiye kadar kozmosun birinci birkaç yüz milyon yılında ortaya çıkmış olabilecek 700’den fazla obje keşfetti – karanlık yıldızların ortaya çıkacağı periyot. Bu uzak objelerden gelen ışık, cihan genişledikçe gerilir ya da kırmızıya kayar.
Bu yüzden Freese ve meslektaşları, yüksek oranda kırmızıya kaydığı aslında doğrulanmış olan dört objeye odaklandılar ve bu da onları bugüne kadar görülen en eski objelerden kimileri haline getirdi.
Bu objelerin şu anda kozmosun görece bebeklik devrinden kalma küçük galaksiler olduğu düşünülüyor.
Ancak araştırmacılar, çok uzakta oldukları için JWST’nin onları nitekim galaksi mi yoksa büyük, ultra parlak yıldızlar mı olduklarını belirleyecek kadar âlâ çözemediğini söylüyor.
Ekip, varsayımsal bir karanlık yıldızın çeşitli dalga uzunluklarında ne kadar ışık üretebileceğine dair bilgisayar simülasyonları yaptı.
Bu spektrumları, JWST tarafından dört objenin her biri için farklı dalga uzunluklarında toplanan imajlardan gelen ışıkla karşılaştırdılar. Freese ve meslektaşları, bu objelerin üçünden elde edilen JWST datalarının simüle edilen karanlık yıldız modelleriyle dengeli olduğunu bildirdi.
Bazı bilim insanları ise kuşkucu. Cambridge Üniversitesi’nde astrofizikçi olan Sandro Tacchella, bilinen yıldız cinslerinin de üç adaydan gözlemlenen ışığı yaratabileceğini söylüyor.
Santa Cruz’daki Kaliforniya Üniversitesi’nde teorik astrofizikçi olan Brant Robertson, objelerden rastgele birini karanlık yıldız olarak tanımlamak için simüle edilen desenlerin daha detaylı spektrumlara uygun uyması gerektiğini söylüyor. Hamilton, New York’taki Colgate Üniversitesi’nde astrofizikçi olan çalışmanın müelliflerinden Cosmin Ilie ise karanlık yıldızların bulunması halinde bunun ‘devrim niteliğinde’ olacağını söylüyor.
Karanlık yıldızları tespit etmek karanlık husus parçacığının varlığını doğrulayacak ve nasıl çalıştığına dair ipucu verecektir .
MIT’de teorik fizikçi olan ve çalışmaya katılmayan Tracy Slatyer, ‘Karanlık unsurun yok olabilen bir şey olduğu bilgisine sahip olmak sahiden çok güçlü olurdu’ diyor. Slatyer, bu bilginin bilim insanlarının kainatın diğer yerlerinde karanlık husus aramalarına yardımcı olabileceğini söylüyor.
Karanlık yıldızlar harika kütleli kara deliklerin oluşumunu açıklamaya da yardımcı olabilir.
Yıldızın içindeki karanlık husus 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 vakitle birleşerek birçok galaksinin merkezinde bulunan ve güneşten milyonlarca ya da milyarlarca kat daha büyük olan kara deliklere dönüşebilir.
Belirli dalga uzunluklarında daha parlak yahut daha sönük ışık aramak üzere gelecekteki deneyler, üç objeden rastgele birinin karanlık yıldız olup olmadığını doğrulamaya yardımcı olabilir.
Freese ayrıyeten gelecekteki JWST datalarında daha fazla karanlık yıldız adayı bulmayı beklediğini söylüyor. Fakat şimdilik, karanlık yıldızların hakikaten var olup olmadığı bir gizem olarak kalmaya devam ediyor.