JWST (James Webb Uzay Teleskobu) tarafından yapılan son keşifler, erken evrendeki “Küçük Kırmızı Noktalar” (LRD’ler) hakkında şaşırtıcı bilgiler sunuyor. LRD’ler, Büyük Patlama’dan yaklaşık 600 milyon ila 1,6 milyar yıl sonra var olan, küçük ve kırmızı astronomik nesnelerdir. Yaklaşık 300 adet bulunan bu nesnelerin keşfi, erken evrenin anlaşılması, galaksilerin oluşumu ve süper kütleli kara deliklerin (SMBH) nasıl ortaya çıktığına dair mevcut bilgileri sorgulatıyor.
Araştırmacılar, LRD’lerin ne olduğu konusunda çeşitli hipotezler öne sürdüler: erken dönemdeki aktif galaktik çekirdekler (AGN), düşük metal içeriğine sahip Population III yıldızları veya tamamen yeni bir tür gök nesnesi. Ancak, bu hipotezlerin hiçbiri gözlemlerle tam olarak örtüşmediği için soru işaretleri devam etti.
Nature dergisinde yayımlanan yeni araştırmalar, LRD’lerin yoğun gazla çevrili kara delikler olabileceğini öne sürüyor. Bu erken dönemdeki kara deliklere “kara delik yıldızları” adı verildi. Araştırmacılar, bu keşfin, JWST’nin bir başka merak uyandıran bulgusunu da açıklayabileceğini belirtiyorlar: çok erken evrendeki aşırı kütleli SMBH’lerin varlığı. Bu durum, kara deliğin etrafındaki gazın reddetmesi nedeniyle oluşan yoğunluk ve renklenme ile açıklanabilir.
Araştmanın başyazarından Rohan Naidu’nun ifadesine göre: “Bir şeylerin erken evrende olağanüstü bir şekilde gerçekleştiği açık.”
Naidu, “Erken evrendeki süper kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğu hala bir bilmece. Birçok teorik senaryo önerilmiş olsa da, bu mekanizmaların doğrudan gözlemleri hala elzem” diyor.
Günümüzde, galaksilerdeki SMBH’ler genellikle galaksinin toplam yıldız kütlesinin %0,1 ila %0,5’ini oluştururken, JWST tarafından bulunan bazı sistemlerde bu oran %10 ile %30’a kadar çıkabiliyor. Bu durum ya SMBH kütle ölçümlerinde bir hata olduğunu gösteriyor ya da bilinmeyen bir mekanizma aracılığıyla SMBH’lerin büyümesinin hızlandığını işaret ediyor. Bir teoriye göre, “doğrudan çöküş kara deliği” gibi daha yoğun bir çekirdek, bu SMBH’lerin oluşumunu tetikleyebilir.
Ancak, bu erken dönemdeki devasa nesnelerin kökenine dair kesin bir cevap hala bulunamadı. Jorryt Matthee ise şunları belirtiyor: “Astronomlar her zaman hayal gücüne sahip olmuştur ve kara deliklerin keşfiyle birlikte, bunların nasıl bu kadar büyük hale geldiğini açıklamak için sayısız teori ortaya atılmıştır.”
Matthee ayrıca ekliyor: “JWST ile bu dönemi doğrudan gözlemleyebiliyoruz ve hangi senaryoların gerçekten gerçekleştiğine kendimiz tanık olabiliyoruz.”
Bu araştırma, JWST’nin Ultra Deep Survey (UDS) galaksiler alanında yer alan MoM-BH-1 adlı nesneye odaklanıyor. Bu nesne, olağandışı görünümü nedeniyle dikkat çekmiş ve daha detaylı incelemeler için “Mirage or Miracle” (MoM) gözlem programı kapsamında seçilmiş.
Araştırmacılar, LRD’lerin aşırı kütleli veya gazla çevrili kara delikler olabileceği hipotezini daha önce de değerlendirmişlerdi, ancak bu çalışma, durumu destekleyen spektroskopik veriler sunuyor. Çalışmada belirtilenlere göre: “660 milyon yıl sonraki bu nesne, en yüksek hidrojene Balmer kırılmalarına, geniş ve çoklu Hβ emisyonlarına ve çeşitli geçişlerde Balmer çizgisi absorpsiyonuna sahip.”
Balmer kırılmaları ve Balmer çizgisi absorpsiyonları, spektroskopideki önemli göstergelerdir ve astronomlara yıldız atmosferleri, galaksi oluşum hızları ve galaksilerin yaşı hakkında bilgi verir. Bu verilerle birlikte Hβ emisyonları, yeni bir tür nesnenin varlığını ortaya koyuyor.
Naidu’nun ifadesine göre: “Gözlemlediğimiz kırılma, herhangi bir nesnede şimdiye kadar gözlemlenen en derin kırılma ve bu durum, kaynağın ‘sıradan’ yıldızlar olmadığını gösteriyor. Ancak, bunun da ‘olağanüstü ölçekte’ bir ‘yıldız atmosferi’ olup olmadığı sorusu akla geliyor.”
Robert Simcoe ise şunları ekliyor: “Genellikle, astronomik nesneler, Kanada’daki orman yangınlarından kaynaklanan duman gibi, tozla çevrildiğinde kırmızı görünür. Bu durum, ışığın sadece tozlu bir akreasyon diski yerine, hidrojenden oluşan yoğun bir tabaka ile etkileşime girmesiyle açıklanabilir.”
Spektroskopik desenler, nesneden yayılan ışığın sadece tozlu bir akreasyon diskine değil, aynı zamanda hidrojenden oluşan bir “tabakaya” maruz kaldığını gösteriyor. Bu durum, SMBH’lerin neden bu kadar büyük hale geldiği sorusuna yeni bir cevap sunuyor.
Naidu, “Bu nesnelerden yayılan ışığın nükleer füzyonla açıklanamayacak kadar parlak olduğu görülüyor” diyor. “Bu durum, kara deliklerin yaydığı ışıkla tutarlı.”
Araştırmacılar, bu tür nesnelerin etrafındaki gazın yoğunluğu nedeniyle ışığın reddedildiğini ve bunun da nesnenin kırmızı görünmesine neden olduğunu belirtiyorlar. Bu durum, daha önce öne sürülmüş olan “süper-Eddington akreasyon” hipotezini destekliyor.
“MoM-BH-1’i, erken evrendeki süper kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğuna dair teorik modellere uygun bir şekilde, yoğun ve türbülanslı gazdan oluşan bir tabakayla çevrili olduğunu varsaydık” diyor Naidu. “Bu tür bir yapılandırma, kara deliklerin hızla büyümesine olanak tanıyan ‘süper-Eddington akreasyon’ adı verilen bir süreçle açıklanabilir.”
Araştırma ayrıca, LRD’lerin kütlesinin daha önce tahmin edildiğinden daha düşük olabileceğini de gösteriyor.
MoM-BH-1, başka bir parlak galaksiye yakın konumda bulunuyor ve bu iki galaksinin yaklaşık 100 milyon yıl içinde birleşmesi bekleniyor. Araştırmacılar, her iki galaksinin spektrumlarını birleştirerek, LRD’lerin tipik özelliklerini taşıyan bir profil elde ettiler.
“Bu durum, kara delik yıldızlarının, çevrelerindeki erken dönemdeki galaksilerin merkezinde yer alan ‘merkezi motorlar’ görevi görebileceğini gösteriyor” diyor Matthee. “Kara delik yıldızı olarak kabul edilen bu nesnelerin spektrumları, LRD’lerin özelliklerini anlamamıza yardımcı olabilir.”
Araştırmacılar, LRD’ler hakkında sayısız çalışma yayımladılar ve her bir çalışma, bu gizemli nesnelerin doğasını anlamaya katkıda bulundu. Bu çalışma, konuya önemli bir katkı sağlıyor.
Sonuç olarak, JWST tarafından yapılan keşifler, erken evrenin anlaşılmasına ışık tutuyor ve astronomların hayal gücünü harekete geçiriyor.
Kaynak: Universe Today
