Evrenin erken dönemlerindeki gizemli ışık noktalarının daha önce hiç görmediğimiz bir nesne türü olabileceği öne sürüldü. 'The Cliff' (Uçurum) olarak adlandırılan ve 'küçük kırmızı nokta' (LRD) olarak bilinen bu açıklanamayan nesnelere yönelik yeni bir analiz, bu cisimlerin devasa, yoğun gaz bulutlarına sarılmış süper kütleli kara delikler olabileceğini ortaya koyuyor.
Bu teori, gökbilimcilerin üzerinde kafa yorduğu bir sorunu çözüyor: Erken evrendeki galaksilerin beklenenden daha yaşlı görünmesine neden olan, LRD'lerin ışığındaki bir 'kopukluk'. Bir grup gökbilimci tarafından yapılan araştırmaya göre, 'The Cliff'in ışık spektrumundaki bu belirgin özelliği, evrimleşmiş, yüksek yoğunluklu yıldız popülasyonundan değil, etrafını saran yoğun, emici gaz tarafından kızıllığı artırılmış aydınlık bir iyonlaştırıcı kaynaktan kaynaklanıyor. Bu modellemeye göre, gözlemlenen bu özelliğin gücünü ve şeklini üretebilen tek olasılık, bir kara delik yıldızdır.
Balmer Kopukluğu Nedir?
Spektrumdaki ani bir değişiklik olan Balmer kopukluğu, bir gök cisminin ultraviyole bölgesinde meydana gelir. Bu kopukluğun bir tarafındaki kısa dalga boylu ışık, diğer tarafındaki uzun dalga boylu ışıktan çok daha düşük yoğunluktadır. Bu özellik, hidrojen atomlarının kısa dalga boylu ışığı emmesiyle oluşur.
Güçlü bir Balmer kopukluğu, evrende A-tipi yıldızların baskın olduğu galaksilerle ilişkilendirilir. Bu yıldızların sıcaklığı, gerekli dalga boyundaki ışığı emmek için idealdir. Ancak bu gücü sergilemeleri için galaksilerin, en erken ve baskın olan O ve B tipi yıldızların çoğunun yok olup, galaksinin ışığından sorumlu olan A-tipi yıldızların öne çıktığı ve yeni yıldız oluşumunun azaldığı kadar yaşlı olması gerekir. Bu durum, evrenin başlangıcından yalnızca 600 milyon yıl sonra meydana gelen LRD'lerde gözlemlenen güçlü Balmer kopukluğuyla çelişmektedir.
'The Cliff' örneğinde ise, 11.9 milyar yıl boyunca bize ulaşan ışığıyla, şimdiye kadar bir LRD için gözlemlenen en belirgin Balmer kopukluğuna sahip. Bu durum, bilim insanlarını, bu nesnelerin ne olabileceğine dair yeniden düşünmeye itti.
Araştırmacılar, 'The Cliff'in spektrumunun, tüm bir galaksiden çok tek bir yıldıza ait olması beklenen özelliklere daha yakın olduğunu fark etti. Bu gözlem doğrultusunda, 'kara delik yıldız' adı verilen bir model geliştirildi. Bu model, bir akresyon diskiyle beslenen süper kütleli bir kara delik ve etrafında toz yerine kalın bir hidrojen gazı zarfı ile sarılı bir yapıyı tanımlıyor.
Bu yapı, sıcak plazmaya sarılmış bir yıldıza benzese de, merkezinde atomları birleştiren bir çekirdek yerine, galaksinin merkezindeki aktif galaktik çekirdeklere benzer şekilde etrafındaki hidrojen gazını ısıtan bir kara delik bulunuyor. Henüz bir teori olsa da, bu modelin simülasyonları, 'The Cliff'te gözlemlenen spektrumu oldukça başarılı bir şekilde yeniden üretti. Bu, evrenin erken dönemlerindeki LRD'lerin bazılarının, galaksiler gibi görünen bu tuhaf kara delikler olabileceğini düşündürüyor.
Şu an için bu teori daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyuyor. Kara delik yıldızların gerçek olup olmadığı, nasıl oluştukları ve evrimleştikleri gibi soruların yanıtlanması gerekiyor. Ancak bu teori, evrenin evrimine dair anlayışımızı zorlamadan, LRD'lerin gizemini kısmen çözebilecek makul bir açıklama sunuyor.
Araştırmacılar, 'The Cliff'in nispeten mütevazı kırmızıya kayma değeri sayesinde, JWST'nin yüksek kaliteli spektrofotometrik verileri geniş bir dalga boyu aralığını kapsıyor. Bu sıkı kısıtlamalar, 'The Cliff'i gelecekteki aktif galaktik çekirdek ve kara delik yıldız modelleri için ideal bir ölçüt haline getiriyor.
