Bilim insanları, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından 2022'de ilk kez gözlemlenen ve gizemli "küçük kırmızı noktalar" olarak adlandırılan nesnelerin sırrını aydınlatabilecek yeni bir kozmik objenin keşfedildiğini duyurdu. Keşfedilen bu yeni objeye "The Cliff" (Uçurum) adı verildi.
Araştırmacılara göre "The Cliff", bu küçük kırmızı noktaların aslında "karadelik yıldızı" olarak adlandırılan tamamen yeni bir kozmik obje sınıfını temsil ettiğini düşündürüyor. Bu hipotez, yoğun bir şekilde madde yiyen bir karadeliğin, çevresindeki gaz kozasını o kadar hızlı aydınlattığını öne sürüyor ki, yıldız gibi parlıyor.
Daha önce, gökbilimciler bu minik kırmızı objeler için alternatif açıklamalar önermişlerdi. Başlangıçta, erken evrenin devasa galaksileri veya aktif olarak beslenen süper kütleli karadelikler olarak düşünüldüler. Ancak, bu teorilerin hepsi hala gelişmekte olup, bu noktaların egzotik nesneler mi yoksa galaksi veya karadelik büyümesinin bir aşaması mı olduğu henüz belirsizliğini koruyor.
Küçük kırmızı noktalar ilk keşfedildiklerinde, evrenin ilk birkaç milyar yılında var olamayacak kadar yaşlı göründükleri için "evren kırıcıları" olarak adlandırılmıştı. Bu nedenle gökbilimciler, ne olduklarını açıklamak için bilinen standart nesne türlerinin ötesine bakmak zorunda kaldılar.
Önerilen iki modelden ilki, küçük kırmızı noktaların aşırı yoğun yıldız oluşumuna sahip, devasa ve kompakt galaksiler olabileceğini ve bu durumun çekirdeklerinde çok yüksek yıldız yoğunluklarına yol açabileceğini belirtiyor. Bu senaryo, küçük kırmızı noktaların yıldızlarla zengin, minik ama yoğun galaksiler olduğunu ve daha önce hiç görülmemiş egzotik süreçleri içerdiğini öne sürüyor.
İkinci olasılık ise, merkezlerinde devasa karadelikler barındırdıkları ve genellikle galaksilerinin yıldız kütlesine kıyasla "aşırı büyük" göründükleri yönünde. Her iki durumda da, kırmızılığın nesnenin etrafını saran muazzam tozdan kaynaklandığı düşünülüyor.
İkinci açıklama, küçük kırmızı noktaların merkezlerindeki devasa bir karadelik tarafından beslenen galaksiler olacağı anlamına geliyor; bu, aktif galaktik çekirdek (AGN) olarak bilinir. Bu karadelik güdümlü galaksiler, erken evrende bulunan ve toz tarafından engellenmedikleri için kolayca tespit edilebilen, dev süper kütleli karadelikler tarafından beslenen aşırı parlak nesneler olan kuasarlardan farklı olacaktır. Bu iki popülasyon türü arasındaki bağlantı ise hala net değil.
Son olarak, her iki açıklamanın da erken galaksi evrimi anlayışımızın sınırlarını zorladığı belirtiliyor.
"The Cliff" Bir "Uçurum" Noktası
Astronomi ve Astrofizik dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmada, Max Planck Enstitüsü'nden bir gökbilimci ekibi, Büyük Patlama'dan 1.8 milyar yıl sonra var olan belirgin bir küçük kırmızı noktayı inceledi. Bu küçük kırmızı noktanın ışığının bize ulaşması neredeyse 12 milyar yıl sürmüştü.
JWST ile elde edilen Red Unknowns: Bright Infrared Extragalactic Survey (RUBIES) araştırmasında tespit edilen diğer birçok küçük kırmızı noktanın yanı sıra bulunan bu objenin ışığında, araştırmacılar Balmer kırılması adı verilen parlaklıkta çok keskin bir sıçrama fark ettiler. Bu tür bir yükseliş farklı objelerin ışığında yaygın olsa da, bu objenin ışığındaki keskinlik, devasa galaksiler veya tipik aktif galaktik çekirdekler tarafından açıklanamıyordu. Gökbilimciler, bunu küçük kırmızı noktanın abartılı bir versiyonu olarak tanımladılar ve keskin spektral yükselişi nedeniyle "The Cliff" adını verdiler.
Bu olağandışı güçlü özellik, gökbilimcileri tamamen yeni bir şey görmüş olabileceklerini merak ettirdi. Objenin parlaklığı çok enerjik bir kaynağa işaret ediyordu ve Balmer kırılması, belirli bir sıcaklıktaki yoğun hidrojen gazından kaynaklanıyor. Bu iki ipucu, "karadelik yıldızı" hipotezine yol açtı.
Karadelik yıldızları, yoğun gazla çevrili, kütleçekimsel olarak madde yiyen karadeliklerdir. Karadelikler çevreleyen maddeyi topladıklarında bol miktarda ışık yayar ve bu nedenle gazı ısıtarak parlamasını ve dolayısıyla bir yıldız gibi görünmesini sağlarlar. Elbette, normal yıldızlar nükleer füzyonla güçlenirken, burada böyle bir süreç söz konusu değildir. Bir karadelik yıldızı, ultra kalın bir battaniyeye sarılmış sıcak bir nesne olarak düşünülebilir.
Karadelik yıldızı hipotezi kesinlikle ilgi çekici. Bu çalışma, küçük kırmızı noktaların açıklanamayan gözlemsel özelliklerini bu tür teorik fikirlerle ilişkilendirmeye çalıştığı için ilginçtir. Diğer küçük kırmızı noktaların da benzer imzaları olabilir ancak gözlemsel kısıtlamalar nedeniyle tespit edilmemiş olabilir. Bununla birlikte, karadelik yıldızı hipotezi hala başlangıç aşamasındadır. Bu senaryonun sağlamlığını test etmek için çok daha fazla gözlem yapılması gerekecektir.
Araştırmacılar, küçük kırmızı noktaların bugünkü karadelik popülasyonuna nasıl evrildiği konusunda henüz emin değiller. Küçük kırmızı nokta sayısının ilerleyen kozmik zamanlarda azaldığı göz önüne alındığında, bunun kısa ömürlü bir aşama olması gerektiği düşünülüyor. Ekip, karadelik yıldızlarının ayrıntılı yapısını anlamak için daha parlak küçük kırmızı noktaları incelemek üzere JWST'yi kullanacak.
Eğer küçük kırmızı noktalar gerçekten karadelik yıldızları ise, bu durum başka bir gizemi de çözebilir. Karadelik yıldızları aşırı hızlı oranlarda büyüyebilirse, bu durum evrenin çok erken dönemlerindeki süper kütleli karadeliklerin ortaya çıkışını açıklayabilir. Küçük kırmızı noktaların gerçek doğası hala bir muamma. Eğer evrende daha fazla sarılı karadelik keşfedilirse, araştırmacılar küçük kırmızı noktaların gerçekten egzotik karadelik yıldızları mı, dev bir karadeliğin büyüme aşaması mı, yoksa sadece galaksi evriminin bir aşaması mı olduğunu bulabilecekler.
