Evrenin en uzak noktasına ışık saçtığı düşünülen ve Earendel adı verilen nesnenin, aslında tek bir yıldız yerine, kütleçekimsel olarak birbirine bağlı bir yıldız kümesi olabileceği yönündeki yeni araştırmalar, astronomi dünyasında heyecan yarattı.
2022 yılında uzayın derinliklerinden keşfedilen Earendel'in, Büyük Patlama'dan yalnızca 900 milyon yıl sonra oluşmuş bir yıldız olduğuna inanılıyordu. O dönemde evrenin bugünkü yaşının sadece %7'lik bir kısmına sahip olduğu düşünülüyordu.
Ancak, 31 Temmuz'da The Astrophysical Journal'da yayımlanan yeni bir çalışmada, astronomlar James Webb Uzay Teleskobu'nu (JWST) kullanarak Earendel'i yeniden inceledi. Amaç, Earendel'in daha önce düşünüldüğü gibi tek bir yıldız veya ikili bir sistem değil, kompakt bir yıldız kümesi olma ihtimalini araştırmaktı.
Araştırmacılar, Earendel'in spektral özelliklerinin, evrenin yerel bölgelerinde bulunan küresel kümelerin (bir tür yıldız kümesi) özellikleriyle uyumlu olduğunu tespit etti.
Çalışmanın baş yazarlarından, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'de astronomi doktora öğrencisi Massimo Pascale, yaptığı açıklamada, "Eğer Earendel gerçekten bir yıldız kümesiyse, bu durum hiç de beklenmedik değil. Bu çalışma, Earendel'in, evrenin ilk milyar yılında gördüğümüz küresel kümelerin nasıl görünebileceğiyle oldukça tutarlı olduğunu gösteriyor" dedi.
Kadim Nesne Earendel'in Sırrı
Dünyamızdan 12.9 milyar ışık yılı uzaklıktaki Sunrise Arc galaksisinde bulunan Earendel, kütleçekimsel mercekleme (gravitational lensing) olarak bilinen bir olgu sayesinde keşfedildi. Bu olgu, Einstein'ın genel görelilik teorisinin bir öngörüsüdür ve devasa kütlelerin, yanından geçen ışığı bükmesiyle gerçekleşir. Earendel ile Dünya arasında yer alan devasa bir galaksi kümesi, uzay-zaman dokusunu öylesine bozuyor ki, normalde tespit edilmesi imkansız derecede sönük olan Earendel'in ışığını büyüterek gözlemlememizi sağlıyor. Bu kütleçekimsel mercekleme etkisi sayesinde yıldızın en az 4.000 kat daha büyük göründüğü belirtiliyor.
Bu büyüteç etkisi, bazı özel bölgelerde en güçlü şekilde hissediliyor. Bir yıldız veya galaksi, bu bölgelerden birinin tam yanında yer aldığında, görüntüsü normalden yüz ila binlerce kat daha parlak hale gelebiliyor. Earendel'in, bu 'tatlı noktalardan' birine inanılmaz derecede yakın konumlandığı düşünülüyor, bu da yaklaşık 12.9 milyar ışık yılı uzakta olmasına rağmen onu görebilmemizi açıklıyor. Bu denli kusursuz hizalanmalar son derece nadir olduğundan, astronomlar tek bir yıldızın ötesinde alternatif açıklamalar üzerinde durmaya başlamıştı.
Earendel'in 2022'deki keşfinin ardından araştırmacılar, nesneyi JWST'nin Yakın Kızılötesi Görüntüleyicisi (NIRCam) verileriyle analiz etti. Parlaklığını ve boyutunu inceleyen bilim insanları, Earendel'in Güneş'ten iki kattan daha sıcak ve yıldızımızdan yaklaşık bir milyon kat daha aydınlık devasa bir yıldız olabileceği sonucuna varmıştı. Ayrıca, Earendel'in renginde daha soğuk bir eşlikçi yıldızın varlığına dair ipuçları da bulunmuştu.
Pascale, "Earendel'in daha önce düşünülenden çok daha büyük olabileceğini gösteren son çalışmaların ardından, yıldız kümesi senaryosunu keşfetmenin değerli olduğuna ikna oldum" dedi.
JWST'nin Yakın Kızılötesi Spektrograf (NIRSpec) cihazından elde edilen spektroskopik verileri kullanan Pascale ve ekibi, Earendel'in yaşını ve metal içeriğini inceledi. Ekip, Earendel'in farklı dalga boylarındaki parlaklığının nasıl pürüzsüz bir şekilde değiştiğini gösteren spektroskopik devamlılığını inceledi. Bu desen, bir yıldız kümesinden bekleneceklerle örtüşüyordu ve en azından birden fazla yıldızın birleşik ışığıyla uyumluydu.
Earendel'i 2022'de keşfeden ekibin bir parçası olan ve bu yeni çalışmaya dahil olmayan Maryland Üniversitesi ve NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde görevli araştırmacı Brian Welch, "Bu çalışmanın yeni kısmı, NIRCam verilerine kıyasla biraz daha fazla ayrıntı sağlayan NIRSpec spektrumu" açıklamasını yaptı.
Ancak Welch, yeni verilerin Earendel'in bir yıldız kümesi olduğunu kesin olarak doğrulamak için yeterli olmadığı görüşünde. Welch, "NIRSpec [cihazının] spektral çözünürlüğünde, merceklendirilmiş bir yıldızın ve bir yıldız kümesinin spektrumu çok benzer olabilir. Bu nedenle, bu yüksek oranda büyütülmüş nesneleri sınıflandırmaya çalışırken tüm mevcut verileri göz önünde bulundurmak önemlidir" dedi.
Araştırmacılar sadece "yıldız kümesi" olasılığını inceledi. Earendel'in tek bir yıldız veya çoklu yıldız sistemi olması gibi tüm olası senaryoları inceleyip sonuçları karşılaştırmadılar.
Welch, "Ölçüm sağlam ve iyi yapılmış, ancak yalnızca yıldız kümesi hipotezini ele alarak çalışmanın kapsamı sınırlı" diye ekledi.
Hem Pascale hem de Welch, Earendel'in gizemini çözmenin anahtarının mikro mercekleme etkilerini izlemek olduğu konusunda hemfikir. Mikro mercekleme, kütleçekimsel merceklemenin bir alt türüdür; bu durumda, öndeki bir nesne geçerken daha uzaktaki bir nesnenin görüntüsünü geçici olarak bozar. Mikro mercekleme nedeniyle parlaklıktaki değişiklikler, uzaktaki nesneler daha küçük olduğunda (yıldızlar, gezegenler veya yıldız sistemleri gibi) daha belirgin hale gelir, çok daha büyük yıldız kümelerine kıyasla.
Pascale, "Gelecekteki JWST programlarının Earendel'in doğasını daha fazla aydınlatmak için neler yapabileceğini görmek heyecan verici olacak" dedi.
