James Webb Uzay Teleskobu tarafından görülen gizemli ‘küçük kırmızı noktalar’, devasa bir parlayan gaz topuyla çevrelenmiş yeni tür bir kara delik ile açıklanabilir
Merkezlerinde kara delik bulunan gaz topları yıldız gibi parlayabilir
Evrenin erken dönemleri, çekirdeğindeki bir kara delik tarafından desteklenen devasa yıldız benzeri gaz toplarıyla dolu gibi görünüyor; bu, gökbilimcileri şaşırtan ve James Webb Uzay Teleskobu’nun (JWST) keşifleriyle ortaya çıkan en büyük gizemlerden birini çözebilecek bir bulgu.
JWST evrenin ilk milyar yılını ilk kez incelemeye başladığında, gökbilimciler yerel evrenimizde görebildiklerimize benzemeyen, son derece kompakt, kırmızı ve çok parlak gökadalara benzeyen bir grup buldular. Bu sözde küçük kırmızı noktalar (LRD’ler) için en popüler açıklamalar, bunların ya etraflarında dönen toz bulunan süper kütleli kara delikler ya da çok yoğun bir şekilde yıldızlarla dolu galaksiler olduğunu öne sürüyordu; ancak her iki açıklama da JWST’nin tespit ettiği ışığı tam olarak anlamlandırmıyordu.
Bu yılın başlarında gökbilimciler, LRD’lerin, kara delik yıldızları olarak adlandırılan, merkezlerinde bir kara delik bulunan yoğun gaz küreleri olduğunu öne sürdüler. Harvard Üniversitesi’nden Anna de Graaff, “Malzeme kara deliğe düştüğünde, çok fazla kütleçekim enerjisi açığa çıkar ve bu, etrafındaki tüm gaz topunun bir yıldız gibi parlamasına neden olabilir” diyor. De Graaff, enerjinin normal bir yıldızda olduğu gibi nükleer füzyondan gelmemesine rağmen, nihai etkinin, çok daha büyük ölçekte, güneşimizden milyarlarca kat daha parlak, benzer şekilde parlayan yoğun bir gaz topu olduğunu söylüyor.
Ancak bu yorumu destekleyen bazı umut verici LRD’ler olsa da, hâlâ tartışmalıydı.
Şimdi de Graaff ve meslektaşları, JWST’nin gözlemlerine başlamasından bu yana yüzden fazla galaksiyi kapsayan en geniş LRD örneğini analiz ettiler ve bunların en iyi şekilde yıldız benzeri nesneler veya kara delik yıldızları tarafından açıklanabileceği sonucuna vardılar. De Graaff, “Kara delik yıldızının adı elbette hala tartışmalı, ancak artık toplumda yoğun gazla kaplanmış, biriken bir kara deliğe baktığımız konusunda makul bir fikir birliği olduğunu düşünüyorum” diyor.
Ekip, LRD’lerden gelen ve spektrum adı verilen farklı frekanslardaki ışığın parlaklığına baktığında, desenler, kara cisim adı verilen nispeten pürüzsüz tek bir yüzeyden gelen ışıkla en iyi şekilde eşleşti. Işıklarını yıldızlar, toz, gaz ve merkezi bir kara deliğin birleşiminden üreten galaksilerde görülen daha karmaşık ve dikenli spektrumların aksine, yıldızlar da bu şekilde ortaya çıkıyor.
New York’taki Amerikan Doğa Tarihi Müzesi’nden Jillian Bellovary, “Kara delik yıldızı modeli bir süredir ortalıkta dolaşıyordu ama çok tuhaf ve ortalıkta bir yerde olduğu düşünülüyordu, ama aslında işe yarıyor ve en mantıklısı gibi görünüyor” diyor.
Austin’deki Texas Üniversitesi’nden Anthony Taylor, “Kara delik yıldızı modelini kullandığınızda, işler gerçekten çok basitleşiyor” diyor. “Bu sadece basit bir çerçeve, ancak herhangi bir gerçek egzotik fiziğe ihtiyaç duymadan (gözlemleri) gerçekten çok güzel bir şekilde açıklıyor.”
Eylül ayında de Graaff ve meslektaşları ayrıca galaksilerden gelen ışığın frekansı için son derece keskin bir zirveye sahip olan ve “Uçurum” adını verdikleri ayrı, tek bir LRD buldular. De Graaff, “Spektrumda mevcut modellerimizin hiçbiriyle gerçekten açıklanamayan bazı özellikler gördük” diyor. “Bunu elde ettiğinizde, aslında ilk kez, güvenle, üzerinde düşündüğümüz bu iki fotoğraftan da uzaklaşmamız gerektiğini söyleyebilirsiniz. Başka bir şey düşünmeliyiz.”
Pek çok gökbilimci artık LRD’lerin devasa yıldızlar gibi işlediği konusunda hemfikir olsa da, onlara güç veren şeyin bir kara delik olduğunu kanıtlamanın zor olacağını söylüyor de Graaff. De Graaff, “Bu nesnenin merkezi, çok çok yoğun veya optik açıdan kalın olan bu zarfın içine gömülü. İçerideki şey, etrafındakiler tarafından gizleniyor” diyor. “Bunların yalnızca kara delik olduğunu düşünüyoruz çünkü bu şeyler çok parlak.”
Cambridge Üniversitesi’nden Xihan Ji, bunların kara delik olduğunu kanıtlamanın bir yolunun, onlardan gelen ışığın zaman içinde nasıl değiştiğine bakmak ve kara deliklerin yerel evrenimizde olduğu gibi değişip değişmediğini görmek olduğunu söylüyor. “Parlaklığın aylar, hatta günler gibi nispeten kısa zaman aralıklarında değiştiğini görüyorsunuz, ancak bu küçük kırmızı noktalar için çoğu zaman bu değişkenliğe dair çok az kanıt var gibi görünüyor.”
JWST’nin gözlemlerini yapmak için yalnızca sınırlı bir süresi olduğundan, LRD’lerden gelen ışıkta daha uzun değişiklikler olduğuna dair kanıt aramak zor olabilir, ancak yakın zamanda yapılan başka bir çalışma bazı göstergeler verebilir. Harvard Üniversitesi’nden Fengwu Sun ve meslektaşları, ışığı kendisiyle Dünya arasında yer alan çok büyük bir galaksinin etrafında bükülmüş olan ve yerçekimi merceği adı verilen bir LRD buldu. Lens, orijinal LRD’nin dört görüntüsünü üretti, ancak her görüntünün ışığı bize ulaşmak için farklı mesafeler kat ettiği için, her biri galaksiye 130 yıllık bir süre boyunca farklı anlık görüntülerle bakmaya eşdeğerdi.
Dört anlık görüntü, bilinen titreşen yıldızlara benzer bir parlaklık değişkenliği gösteriyor gibi görünüyor, ancak yine kara delik yıldızı hipoteziyle tutarlı olarak çok daha büyük bir genişliğe işaret ediyor. Sun ve ekibi konuşmayı reddetti Yeni Bilim Adamı bu hikaye için.
Bellovary, LRD’yi farklı zamanlarda ölçmek için yerçekimsel mercek kullanma fikri akıllıca olsa da parlaklıktaki değişiklikler için başka açıklamalar olabileceğini söylüyor. “İddialarını gerçekten destekleyecek yeterli veri olduğuna ikna olmadım. İddialarının yanlış olduğunu söylemiyorum ama bu farklılığın başka şeylerle de açıklanabileceğini düşünüyorum.”
De Graaff, eğer bu galaksilerin kara delik yıldızları olduğu ortaya çıkarsa, nasıl oluştuklarına ve bu kara deliklerin neye dönüşeceğine dair yepyeni modellere ihtiyaç duyacaklarını söylüyor çünkü yerel evrenimizde eşdeğer bir sistem görmüyoruz.
“Bu aslında bu süper kütleli kara deliklerin yeni bir büyüme modu veya büyüme tarihinin bir parçası olabilir” diyor. “Bu olaylardan sadece bir tanesini mi gerçekleştirdikleri, yaşam sürelerinin ne kadar olduğu ya da (kara deliğin son kütlesine) katkılarının ne kadar önemli olduğu hala çok belirsiz.”
