Bilim insanları ilk 'kara delik yıldızını' keşfetti

Uluslararası bir gökbilimci ekibi, erken evrende tamamen yeni bir gök cismi türü keşfettiklerini duyurdu. Bilim insanları, bu cisimlere 'kara delik yıldızı' adını verdi. Bu sıra dışı keşif, uzun süredir devam eden kozmolojik bir bilmeceyi çözmeye ve Samanyolu benzeri galaksilerin oluşumunu daha iyi anlamaya yardımcı olabilir.

Gökbilimcilerin görüş alanına giren cisim, James Webb Uzay Teleskobu'nun fotoğraflarında parlak ve kırmızı bir şekilde parlıyor. Boyutları Güneş Sistemi ile kıyaslanabilir dev, bilinen herhangi bir normal yıldızdan yüz milyarlarca kat daha fazla enerji yayıyor. Balina Takımyıldızı'nda bulunan gök cismi, evren yalnızca 660 milyon yaşındayken zaten mevcuttu.

Uzmanlar, çekilen görüntülerin ilk başta derin bir kafa karışıklığı yarattığını ifade etti. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) bilim insanı Rohan Naidu, bu yeni astrofiziksel cismin kara deliklere özgü bir enerjiyle parladığını, ancak aynı zamanda birçok yıldız özelliği taşıdığını belirtti. Yıldızın gücü, gökbilimciler için geleneksel nükleer füzyon olasılığını hemen dışladı ve yoğun bir şekilde gaz tüketen bir kara deliğe işaret etti.

'Mirage or Miracle' projesi

Araştırmacılar, sıra dışı cismi 'Mirage or Miracle' (Serap mı Mucize mi) projesi kapsamında buldu. Araştırmanın ilk amacı, Büyük Patlama'dan birkaç yüz milyon yıl sonra oluşan kadim galaksileri derin uzayda aramaktı. Görüntüleri incelerken, araştırmacılar alışılmadık derecede parlak ve yoğun kırmızı tonlu bir noktanın dikkatlerini çektiğini belirtti. MoM-BH-1* adı verilen bu nesne, teleskopun görüntü arşivindeki en kırmızı nesne olduğu ortaya çıktı.

Uzayda kırmızı renk genellikle ışık kaynağını çevreleyen kalın bir toz bulutuna işaret eder. Ancak ışığın tayfı, önceki astronomik modellere uymuyordu çünkü ağır elementlere yani metallere işaret eden parmak izleri neredeyse tamamen yoktu. Ayrıca tayfta toza işaret eden birçok başka işaret de yoktu. Bu durum, gökbilimcileri yeni açıklamalar aramaya yöneltti.

Ayrıca, nesnenin radyasyon akışı belirli bir ışık dalga boyunun altında aniden ve aşırı keskin bir şekilde kesiliyordu. Bu tür ışık kaybı, Balmer atlaması olarak adlandırılır ve yıldız atmosferlerinde çok yoğun gazın ışık parçacıklarını emmesiyle oluşur. Naidu, araştırma sonuçlarını duyururken Balmer atlamasının tarihteki en derin atlama olduğunu ve normal yıldız teorisini kesin olarak çürüttüğünü doğruladı.

Bir kara delik ve hidrojen kozası

Bilim insanları, sistemin doğasını çözmek için bilgisayar simülasyonlarına başvurdu. Oluşturulan modeller, güçlü kırmızı rengin ve beklenmedik ışık deseninin arkasında muhtemelen aşırı yoğun bir hidrojen kozasının olduğunu gösterdi. Seyrek bir bulutsudan ziyade, bu tür bir gaz örtüsü, gerçek bir dev yıldızın katı yüzeyine benziyor. Ancak bu tek başına nesnenin aşırı parlaklığını açıklayamazdı.

Ekip, bilgisayar modeline aktif ve madde emen bir kara delik eklediğinde görüntülerde görülen sonuç elde edildi. Simülasyonlara göre, kozanın merkezinde muhtemelen Güneş'ten yaklaşık 100.000 kat daha ağır genç bir kara delik bulunuyor. Kara deliğe yüksek hızla düşen madde, büyük miktarda enerji yayıyor ve tüm çevredeki Güneş Sistemi büyüklüğündeki hidrojen bulutunun parlak bir şekilde parlamasını sağlıyor.

Yazarlara göre, bu sistem son yılların en büyük astronomik tartışmalarından birine de zarif bir açıklama sağlıyor. 2022'den bu yana James Webb Uzay Teleskobu, doğası şimdiye kadar bilim insanlarını şaşırtan çok sayıda küçük kırmızı nokta buldu. Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden gökbilimci Jorryt Matthee, daha önce görülen nesnelerin kalın gaz bulutlarına gömülü ve hızla büyüyen kara delikler olduğunu açıkladı.

Yeni gök cismi sınıfı, galaksilerin evriminde çok önemli bir rol oynuyor. Naidu, benzer erken yapıların Samanyolu'nun merkezindeki süper kütleli kara deliğin temelini attığını belirtti. Bu kozmik devler, tüm çevredeki galaktik sistemin kaderini belirliyor olabilir. Merkezi cisim, gaz hareketini ve dolayısıyla yeni yıldızların ne zaman parladığını veya söndüğünü etkiliyor. Yıldız oluşumu da gezegenlerin ve tüm canlıların ortaya çıkması için ön koşulları yaratıyor.

Evrenin bebeklik döneminde var olan kara delik yıldızları, gökbilimcilere süper kütleli kara deliklerin gelişiminde önemli bir eksik halka sağlıyor. Teorisyenler uzun zamandır galaksi çekirdeklerinin Büyük Patlama'dan hemen sonra bu kadar kısa sürede nasıl bu kadar devleştiğini merak ediyordu.

Şu anda gözlemlenen MoM-BH*-1 o kadar parlak parlıyor ki, etrafındaki ana galaksiyi tamamen gölgede bırakıyor. Ancak bilim insanlarının hesaplamaları, yaklaşık yüz milyon yıl sonra bu genç cismin yakındaki gelişmekte olan bir galaksiyle çarpışacağını gösteriyor. Matthee, araştırma sonuçlarını kapsamlı bir şekilde analiz ederken birleşmeden sonra nesnenin tipik bir küçük kırmızı noktaya dönüşeceğini ve genç bir kuasarı besleyeceğini belirtti. Günümüzün kozmik manzarası büyük ölçüde bu tür birleşmelerle şekillendi.

Araştırmacılar bulgularını Nature dergisinde yayımladı.