James Webb Teleskobu, ilk karanlık yıldızları kaydetmiş olabilir

Atomların birleşmesi ve enerji yaymasıyla gerçekleşen füzyon işlemi sayesinde yıldızlar, uzayın karanlığında ışıl ışıl parıldıyor. Peki bir yıldız gücünü başka şekilde kazansaydı nasıl olurdu?

Üç astrofizikçiden oluşan ve James Webb Uzay Teleskobu’ndan (JWUT) gelen görüntüleri analiz eden bir araştırma takımı, “karanlık yıldızlar” olabilecek üç parlak cisim keşfetti. Güneş’imizden çok daha büyük ve parlak olan bu kuramsal cisimler, güçlerini karanlık madde parçacıklarının imha olmasından alıyor. Karanlık yıldızlar eğer onaylanırsa, fizik bilimindeki en derin problemlerden biri olan karanlık maddenin tabiatını ortaya çıkarabilir.

'MUAZZAM BİR ŞEY'

Populer Science Türkçe'nin aktardığı bilgilerde araştırmacılardan biri olan Weinberg Kuramsal Fizik Enstitüsü ile Austin – Texas Üniversitesi Fizik kürsüsü başkanı Katherine Freese, “Yeni bir yıldız çeşidi keşfetmek başlı başına oldukça ilginç bir olay” diyor. “Fakat bu yıldızın gücünü karanlık maddeden aldığını keşfetmek muazzam bir şey”

Karanlık madde evrenin yaklaşık %25’ini oluştursa da, bu maddenin ne olduğu bulunabilmiş değil. Bilim insanları karanlık maddenin yeni bir temel parçacık çeşidinden oluştuğunu düşünürken, bu gibi parçacıkların tespiti için yapılan araştırmalar devam ediyor. Önde gelen adaylardan biri de Zayıf Etkileşimli Ağır Parçacıklar. Bu cisimler çarpıştıklarında kendilerini imha edip çöken hidrojen bulutlarına ısı bırakarak, onları ışıl ışıl parlayan karanlık yıldızlara çeviriyor. Süperkütleli karanlık yıldızların tanımlanması, gözlemlenen özelliklerine bağlı olarak karanlık maddeyle ilgili daha fazlasını öğrenme olasılığı doğuracak.

Araştırma PNAS bülteninde yayımlandı.

JWUT’nin bu cisimlerin izgeölçümsel özelliklerine (belli frekans bantlarındaki aşırı ve asgari ışık yoğunlukları da dahil) dönük yürüttüğü takip gözlemleri, bu aday cisimlerin aslında karanlık yıldız olup olmadığını doğrulamaya yardımcı olabilir.

Karanlık yıldızların var olduğunun doğrulanması, JWUT’nin meydana getirdiği bir problemin çözülmesine de yardımcı olabilir: JWUT ile yapılan gözlemlerde, evrenin çok erken dönemlerinde, standart evrenbilim modelinin tahminlerine uymayacak denli fazla miktarda büyük galaksi var gibi görünüyor.

“Standart model içerisindeki bir şeyin ayarlanması gerekiyor gibi duruyor çünkü bizim yaptığımızın aksine tamamen yeni bir şeyin önerilmemesi her zaman daha makul” diyor Freese. “Ancak erken dönem galaksiler gibi görünen bu cisimlerin bazıları gerçekten karanlık yıldızlar ise, galaksi oluşum canlandırmaları gözlemler ile daha iyi uyuşur.”

Bu karanlık yıldız adayı (JADES-GS-z13-0, JADES-GS-z12-0 ve JADES-GS-z11-0), aslen 2022’nin Aralık ayında JWUT İleri Derin Galaksiler Arası Gözlemi (JADES) ile galaksi şeklinde belirlendi. İzgeölçümsel analiz kullanan JADES takımı, cisimlerin Büyük Patlama’dan yaklaşık 320 ila 400 milyon yıl sonra değişen zamanlarda gözlemlendiğini doğrulamış. Bu durum ise onları, şimdiye kadar görülen en eski cisimler haline getiriyor.

“James Webb verilerine baktığımızda, bu cisimler için iki olasılık bulunuyor” diyor Freese. “Olasılıklardan biri bunların milyonlarca sıradan, popülasyon-III yıldızları içermesi. Diğeri ise karanlık yıldız olmaları. Ayrıca inanın ya da inanmayın, bir karanlık yıldızın bütün bir yıldız galaksisiyle yarışacak kadar ışığı var.”

Karanlık yıldızlar teoride Güneş’imizin birkaç milyon katı kütleye kadar çıkıp, Güneş’in 10 milyar katına kadar ışık saçabilir.