Hubble Uzay Teleskobu Bilinen En Eski ve En Uzak Yıldızı Gördü

Yıldız ışığı, yıldız parlak, bu gece ne kadar uzak görünüyorsun.

Gökbilimciler Çarşamba günü, şimdiye kadar görülen en uzak ve en yaşlı yıldızın, 12.9 milyar yıl önce ya da evreni doğuran Büyük Patlama’dan sadece 900 milyon yıl sonra parlayan bir ışık noktasının keşfini duyurdular.

Bu, yıldızdan gelen ışığın Dünya’ya ulaşmak için 12.9 milyar ışıkyılı yol kat ettiği anlamına gelir.

Bu bulgu, evrenin en uzak ve en eski gökadalarından bazılarını aramak için Hubble Uzay Teleskobu’nu kullanma çabalarının bir parçasıydı. Şanslı bir tesadüf eseri, gökbilimciler bu galaksilerden birinde tek bir yıldız sistemini ayırt edebildiler.

Çarşamba günü Nature dergisinde yayınlanan ve keşfi anlatan bir makalenin yazarı olan Baltimore’daki Johns Hopkins Üniversitesi’nde lisansüstü öğrencisi olan Brian Welch, “Bu kadar küçük bir şeyi bulmak beklenmedik bir sürprizdi” dedi.

Genellikle, uzaktaki nesneler görülemeyecek kadar loştur. Ancak Einstein’ın yerçekiminin uzayı nasıl büktüğünü açıklayan genel görelilik teorisi kullanışlı bir geçici çözüm sunuyor. Bize oldukça yakın olan devasa bir gökada kümesi, arkasındaki çok daha uzak yıldızlardan ve gökadalardan gelen ışığı yükseltmek için bir mercek görevi görebilir.

Hubble Uzay Teleskobu kullanılarak yapılan bir araştırma 41 galaksi kümesini inceliyor. Bay Welch, “Gerçekten büyük kütleli gökada kümelerinden oluşan bir gruba baktığınızda, onların arkasında gerçekten çok büyütülmüş bazı nesneler bulma ihtimaliniz yüksek,” dedi.

Gökada kümesinin tipik olarak arkasındaki nesnenin parlaklığını 10 kata kadar büyüttüğünü söyledi.

Ancak ışık eşit şekilde büyütülmüyor. Uzay-zamandaki dalgalanmalar, tıpkı bir yüzme havuzunun yüzeyindeki dalgalanmaların havuzun dibinde parlak nokta desenleri oluşturması gibi, parlak noktalar oluşturabilir. Gökbilimciler, büyütülmüş uzak galaksilerden birini incelerken, dalgalardan biriyle sıralanmış bir ışık noktasının olduğunu ve parlaklığının bin kat veya daha fazla büyütüldüğünü buldular.

“Gökada, bu uzun hilal şeklindeki yay içine bir çeşit uzanıyor,” dedi Bay Welch. “Ve sonra yıldız bunun sadece bir bileşeni.”

Evren genişlediğinden, daha uzaktaki nesneler daha hızlı uzaklaşıyor. Bu, ışığın frekansını daha uzun dalga boylarına doğru kaydırır. Bay Welch ve meslektaşları tarafından tespit edilen yıldız, gökbilimcilerin 6.2’lik bir kırmızıya kayma dediği şeye sahip ve bu, en uzak tek yıldız için önceki rekor sahibinden çok daha yüksek. 2018’de bildirilen bu yıldız, evrenin yaklaşık dört milyar yaşında olduğu zamana karşılık gelen, 1.5’lik bir kırmızı kaymaya sahipti.

Araştırmacılar yeni yıldıza Earendel – Eski İngilizce’de “sabah yıldızı” lakabını taktı. Eğer tek bir yıldızsa, gökbilimciler büyük olduğunu tahmin ediyorlar – güneşimizin kütlesinin yaklaşık 50 katı. İki veya daha fazla yıldızdan oluşan bir sistem de olabilir.

Earendel ve galaksi kümesinin hizalanması yıllarca sürecek, bu nedenle Earendel, Hubble’dan daha büyük bir aynaya sahip olan ve yeni fırlatılan James Webb Uzay Teleskobu tarafından yapılan gözlemlerin ilk yılında hedeflerden biri olacak ve daha uzun kızılötesi dalga boylarında ışık toplar.

Webb gözlemleri, bir dalga boyu spektrumu boyunca parlaklığı ölçebilecektir. Bu, gökbilimcilerin yıldızın sıcaklığını belirlemesine yardımcı olacak. Bay Welch, “Bu tayfın, bir tür mutlak kesinlikle, bunun başka bir tür nesnenin aksine bir yıldız olduğunu söylemesine ihtiyacımız var,” dedi.

Bay Welch, daha sonra Webb tarafından yapılan daha ayrıntılı gözlemlerin Earendel’in bileşimini tanımlayabileceğini söyledi. Big Bang, hidrojen ve helyum gibi yalnızca en hafif elementleri üretti. Bu nedenle, en eski yıldızların, yıldızlarda ve ölmekte olan yıldızların patlamalarında füzyon reaksiyonları tarafından oluşturulan daha düşük konsantrasyonlarda daha ağır elementler içermesi bekleniyor. Mevcut hipotez, daha az ağır elementle, erken yıldızların çoğunun büyük ve parlak olması gerektiğidir.

Austin’deki Texas Üniversitesi’nde astronom olan ve araştırmada yer almayan Steven Finkelstein, Earendel için “Oldukça sıcak ve oldukça büyük görünüyor” dedi.

Yine de sadece bu yıldız, erken evrendeki daha büyük yıldızların durumunu kanıtlamak için yeterli olmayacaktır. “Ama kesinlikle bunu destekliyor,” dedi Dr. Finkelstein. “Çok sayıda oluşturmaya başlarsanız ve birçoğu oldukça büyük görünüyorsa, uzak evrende daha büyük yıldızların norm olduğuna dair kanıtlar daha da güçlenecektir.”

Webb teleskobu aynı zamanda Earendel gibi diğer uzak büyütülmüş yıldızları da bulabilmelidir, ancak kaç tanesinin yerçekimsel bir mercekle tesadüfi bir şekilde sıralandığı henüz görülmemektedir. Hatta bazı yıldızları, Big Bang’den 100 milyon ile 500 milyon yıl sonrasına denk gelen, 10 ile 20 arasındaki kırmızıya kaymada bile tespit edebilir.

Dr. Finkelstein, “İlk yıldızların oluştuğunu düşündüğümüz zaman tam da bu pencerede,” dedi.