James Webb Uzay Teleskobu’ndan elde edilen verileri inceleyen astronomlar, evrenin en erken dönemlerinde oluştuğu düşünülen ve Güneş’in 10.000 katına kadar çıkabilen süper kütleli (supermassive) yıldızlara dair şimdiye kadarki en ikna edici kanıtı ortaya çıkardı. Bulgular, Büyük Patlama’dan yaklaşık bir milyar yıl sonraki döneme karşılık gelen uzak GS 3073 galaksisinde ölçülen olağanüstü yüksek nitrojen yoğunluğuna dayanıyor.
Varsayımları altüst ediyorlar
Astrophysical Journal Letters’ta yayımlanan çalışmaya göre bu kimyasal imza ancak 1.000 ila 10.000 Güneş kütlesi aralığında birkaç adet Popülasyon III yıldızının varlığıyla açıklanabiliyor. Bilim insanları, galaksi evrimi modellerinin uzun süredir yıldızların yaklaşık 120 Güneş kütlesinin üzerine çıkamayacağı varsayımına dayandığını, daha büyük yıldızlarla ilgili teorilerin olsa da bunları destekleyecek doğrudan bir gözlemin bugüne dek yapılmadığını hatırlatıyor. Bu nedenle GS 3073’teki kimyasal yapı, standart açıklamaların ötesine geçen istisnai bir durum olarak öne çıkıyor.
Popülasyon III yıldızlarının, evrenin henüz ağır elementlerle zenginleşmediği dönemde yalnızca hidrojen ve helyumdan oluştuğu düşünülüyor. Kuramsal modeller, bu ilk yıldızların olağanüstü boyutlara ulaşabileceğini, çok kısa süre parlayıp hızla çöken kararsız devler halinde davranabileceğini gösteriyor. JWST’nin tayf ölçümleri, GS 3073’te 0,46 gibi son derece yüksek bir nitrojen/oksijen oranı bulunduğunu ortaya koydu. Bu değer, bilinen yıldız popülasyonlarıyla açıklanamayacak kadar yüksek. Araştırma ekibi, süpermasif Popülasyon III yıldızlarının yaşadığı nükleer süreçleri modelleyerek bu kimyasal anomaliyi izah etmeye çalıştı. Buna göre bu devlerin iç katmanlarında helyum yanması sürerken oluşan karbon-12, dış bölgelerdeki hidrojenle birleşerek nitrojen-14 üretimini olağanüstü seviyelere taşıyor. Yıldızın kararsız yapısı nedeniyle bu nitrojen hızla karışıyor ve yıldızın yaşamının sonunda ortama saçılıyor. Bu mekanizma, GS 3073’teki aşırı nitrojeni tek başına açıklayabilecek kadar güçlü.
Araştırmacılar, elde edilen sonuçların erken evrendeki süper kütleli (süpermasif) Popülasyon III yıldızlarına dair şimdiye kadarki en güçlü kanıt olduğunu vurguluyor. Ancak tüm araştırmacılar aynı görüşte değil. Bazıları, bu tip yıldızlarının yalnızca neredeyse tamamen ilksel ortamlarda oluşabileceğini, buna karşın GS 3073’ün kimyasal açıdan “olgun” bir galaksi göründüğünü belirterek bu yoruma temkinli yaklaşıyor.
Süper kütleli kara delik bilmecesini çözebilir
Eğer bu olağanüstü yıldızlar gerçekten var olduysa, kozmolojideki en büyük bilmecelerden biri olan süper kütleli kara deliklerin nasıl bu kadar erken dönemde milyarlarca Güneş kütlesine ulaşabildiği sorusuna güçlü bir yanıt sunabilir. Bilindiği üzere, süper kütleli kara deliklerin evrenin henüz çok erken safhalarında oluştuğu saptandı. Ancak modern bilgilerimize göre kara deliklerin oluşumu, çok büyük yıldızların ölümüyle ilişkili. Yani, bir yıldızın milyarlarca yıl yaşayıp ölmesi gerekiyor. Dolayısıyla evrenin ilk zamanlarında bu tip devasa kara deliklerin nasıl oluştuğu halen bir muamma. Eğer, süper kütleli yıldızların erken evrende var oldukları kesinleşirse burada bilmece de çözülebilir. Bu yıldızların gerçekten varlığını doğrulamak için GS 3073 ve benzeri galaksilerde ek kimyasal imzaların bulunması gerekiyor.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/jwst-super-kutleli-yildizlarin-izlerini-tespit-etti–198887
