Ana Sayfa Yıldızlar Bir Kuasarın Etrafında Olağandışı Bir Şey Tespit Edildi…

Bir Kuasarın Etrafında Olağandışı Bir Şey Tespit Edildi…

71
0
Bir Kuasarın Etrafında Olağandışı Bir Şey Tespit Edildi…

Bilim insanları uzaktaki bir kuasarın etrafında olağandışı bir şey tespit ettiler. Bu belki de birinci nesil bir yıldızın ilk gerçek kanıtıydı.

Sanatçının kendini parçalayan birinci nesil yıldız konsepti
Bu sanatçının izlenimi, Güneşimizden 300 kat daha büyük kütleli bir Popülasyon III yıldızının bir çift-kararsız süpernova olarak patladığını gösteriyor. Bu bir süpernovanın henüz doğrudan gözlemlenmemiş, her şeyi tüketen bir versiyonu. 

Büyük Patlama kozmolojisi bize erken evrenin yalnızca hidrojen, helyum ve bir miktar lityumdan oluştuğunu söyler. Buradan, ilk nesil yıldızların bugün etrafımızdaki yıldızlardan oldukça farklı olacağını söyleyebiliriz. Bu ilk nesli hiç görmedik. Çünkü ilk yıldızlar doğrudan görüntülenemeyecek kadar uzaktadır.

Ama şimdi, onların gerçekten var olduklarına ve gökbilimcilerin öngördüğü saf biçimde olduğuna dair kesin olmayan kanıtlarımız var. İlk yıldızlar, gökbilimcilerin hidrojen ve helyumdan daha ağır herhangi bir elementi ifade etmek için kullandıkları terim olan metal içermemeleri gerektiği anlamında “saf” idi.

Tarihsel nedenlerden dolayı bu yıldızlara Popülasyon III (Pop III) diyoruz. Metalleri eksik olduğu için, bu yıldızlar devasaydı ve yüzlerce Güneş değerinde kütleye sahipti. Gökbilimciler, bazılarının hayatlarını bir çift-kararsızlık-süpernova (PISN) adı verilen tuhaf bir patlamayla sonlandırdıklarını varsaydılar.

Sanatçının birinci nesil yıldız konsepti
Bu sanatçının izlenimi, Büyük Patlama’dan sadece 100 milyon yıl sonra ortaya çıkacakları gibi, Popülasyon III yıldızlarından oluşan bir alanı gösteriyor. 

Gözlemlediğimiz çoğu süpernovadan farklı olarak, bir PISN arkasında bir kara delik veya nötron yıldızı bırakmaz. Sadece parçalanmış bir yıldızdan arta kalan gaz kalır. Sonraki yıldız nesilleri – Pop II, ardından Pop I – geride kalan daha ağır elementlerden oluşmuştur.

Ne Pop III yıldızları ne de sonunda meydana gelen patlamalar doğrudan gözlemlenemedi. Ancak yakın tarihli bir çalışmada, bilinen en uzak kuasarlardan biri olan ULAS J1342 çevresindeki gazda bu tuhaf süpernova türünün kanıtları bulduğu iddia ediliyordu.

Projeyi yöneten Tokyo Üniversitesi’nden Yuzuru Yoshii, 1990’lardan beri ametal ve düşük metal yıldızları araştırıyor. Ekibi, Mauna Kea’daki Gemini North teleskobu ile kuasar çevresindeki gazın spektrumlarını analiz ederek, belirli ağır elementler tarafından yayılan ışığın yoğunluğunu bu elementlerin bolluğuna dönüştürdü.

Sonuçlar merak uyandırıcıydı ve demire göre beklenenden çok daha az magnezyum bulundu. Bu umut vericiydi çünkü bir PISN’nin tespit ettikleri belirli oranları üretebileceği teorize edildi: Güneş benzeri bir yıldızın imzasıyla karşılaştırıldığında magnezyumdan yaklaşık 10 kat daha fazla demir olduğu bulunmuştu.

Geçtiğimiz on yılda, PISN ile ilişkili olabilecek birkaç ışık eğrisi gözlemi olmuştur.  Ancak Notre Dame Üniversitesi’nden ekip üyesi Timothy Beers bu gözlemlerin sonuçsuz kaldığını iddia ediyordu. Beers, bu süpernovaların uzaktan normal süpernovalara benzeyebileceğini, çünkü gökbilimcilerin bu tür mesafelerden gözlemleyebilecekleri şeylerin sınırlı olduğunu söylüyordu.

“Galaksiyi bile çözemiyorsunuz, gerçekten gördüğünüz tek şey bir parlama ve bu en iyi ihtimalle zor bir gözlem. Patlama anında bir yıldızı yakalamaya çalışmak yerine, yaptığımız şey, bildiğimiz kadarıyla, yalnızca bu tür bir patlamayla oluşan kimyasal bir model bulmak” diyordu.

Ancak ekip, bulgularını Population III yıldızının potansiyel bir imzasında aramaya özen gösterdi. Texas Üniversitesi’nden Volker Bromm, bu yenilikçi tekniği kullanarak yapılan ilk tespittir, bu nedenle sınırları zorluyor. Öyle olsa bile, oldukça inandırıcı” diyordu.

Benzer şekilde daha fazla uzak kuasar gözlemlemek bu gözlemi doğrulayabilir. Aynı şekilde, kütle çekimsel merceklenme ile mümkün kılınan, tek tek uzak yıldızların gözlemleri de olabilir. Örneğin, Uzak Sunrise Arc galaksisinde bu şekilde keşfedilen Earendel yıldızı da Pop III adayıdır.

yakın çekim
Ok, bir kütle çekim merceğinin Hubble Uzay Teleskobu görüntüsünde bulunan Earendel adlı tek yıldızı gösterir. Uzay-zamandaki bir dalgalanma yıldızın konumunu büyütür ve 13 milyar ışık yılı uzaklıktan tespit edilmesini mümkün kılar.

Beers, yeni teknikle birlikte, gökbilimcilerin Samanyolu’nun eteklerinde, benzer şekilde yüksek demir, düşük magnezyum içeriğine sahip yıldızları, eski PISN patlamalarının soyundan gelenleri inceleyebilmeleri gerektiğini ekliyor.

Pop III avcıları umutlarını, önümüzdeki yıl tamamlanması planlanan, eşi benzeri görülmemiş derin gökyüzü tarama yeteneklerine sahip 6,5 metrelik kızılötesi teleskop ve James Webb Uzay Teleskobu gibi araçlara bağladılar. Bunun gibi keşiflerle gelecek kesinlikle parlak görünüyor.