Evrenin başlangıcından beri neredeyse kendileri kadar yaşlı olmalarına rağmen genç ve parlak mavi renklerini korumayı başaran yıldızların gizemi çözüldü: Bu 'sonsuz genç' yıldızlar, aslında kendi yıldız kardeşlerini yiyerek hayatta kalıyor.
Mavi kaypak yıldızlar olarak bilinen bu yaşlanmayan gök cisimleri, yaklaşık 70 yılı aşkın süredir gökbilimcileri şaşırtıyordu. Bilim insanları, yaptıkları bir çalışmada bu durumun nedenini ortaya koydu.
Bu merak uyandıran yıldızları incelemek için araştırmacılar, James Webb Uzay Teleskobu'nu (JWST) kullanarak Samanyolu'ndaki 48 küresel galaksi kümesini ve 3.400'den fazla mavi kaypak yıldızı analiz etti. Gözlemleri, bu 'sonsuz genç' yıldızların, etraflarındaki yıldızlardan gaz çalarak gençliklerini koruduklarını ortaya çıkardı. Bu yakıt takviyesi, vampir yıldızların sönmeye başlamaları gereken zamandan çok sonra bile daha parlak ve daha mavi görünmelerini sağlıyor.
Yaşsız Yıldızların Peşinde
Bilim insanları daha önce mavi kaypak yıldızların iki şekilde oluşabileceğini öne sürmüşlerdi: İki yıldızın çarpışması veya ikili sistemlerde yıldızların birbirlerine gaz aktarması.
Ekip, ikincil senaryonun daha olası olduğunu tespit etti.
Galaktik küresel kümeler, gaz çeken ikili sistemler arasındaki yıldız etkileşimlerini incelemek için ideal bir ortam sunuyor. Bu küresel kümeler, binlerce veya milyonlarca yıldızı barındırıyor ve bu yıldızlar kendi kütleçekimleri tarafından bir arada tutuluyor. Çok sayıda yıldızın yalnızca birkaç yüz ışık yılı genişliğindeki bir alanda bulunması, kümeleri evrendeki en yoğun yıldız ortamlarından biri haline getiriyor. Bu nedenle, bu ortamlarda çok sayıda yıldız çarpışması ve ikili sistem görülüyor.
Kümeler ayrıca inanılmaz derecede eski. Bu kümelerin yaşı, evrenin yaşına yakın, yani yaklaşık 12 milyar yıl civarında. Bu da, mavi kaypak yıldızları barındıran bu kümelerdeki tekil yıldızların, galaksinin oluşum döneminde meydana geldiği anlamına geliyor. Daha yaşlı yıldızlar farklı dalga boylarında radyasyon yaydığından, araştırmacılar JWST'nin ultraviyole filtrelerini kullanarak mavi kaypak yıldızları yaşlı küme arkadaşlarından ayırt etti. Çünkü daha sıcak, daha genç yıldızlar, bu elektromanyetik spektrumun bu bölümünde zayıf yayan yaşlı, daha kırmızı yıldız popülasyonlarına göre daha kısa dalga boylarında daha fazla radyasyon yayıyor.
Şaşırtıcı Bir Yıldız Senaryosu
Araştırmacılar, şaşırtıcı bir şekilde, mavi kaypak yıldızların yoğun yıldız ortamlarında daha nadir olduğunu buldu. Bunun yerine, yıldızların daha uzakta konumlandığı ve 'kırılgan ikili sistemlerin hayatta kalma olasılığının daha yüksek olduğu' sakin, düşük yoğunluklu bölgelerde kaypak yıldızlar daha yaygın olarak görülüyor.
Araştırmacılar, mavi kaypak yıldızların sayısını kümenin parlaklığı gibi özellikleriyle ilişkilendiren nicel bir ölçüm kullandı. Bu ölçüm, mavi kaypak yıldız popülasyonlarının birim parlaklık başına üç ila 58 mavi kaypak yıldız arasında değiştiğini gösterdi. Parlaklık, bir kümenin genel kütlesiyle ve dolayısıyla yoğunluğuyla ilişkilidir.
Aynı ölçümü kullanarak, bir kümedeki normal yıldız sayısının nispeten sabit kaldığını hesapladılar. Bu durum, kaypak yıldızların ve ikili sistemlerin çevrelerinin yoğunluğuna özellikle duyarlı olduğunu gösteriyor.
Çalışmanın ortak yazarlarından biri yaptığı açıklamada, "Kalabalık yıldız kümeleri, yıldız ortaklıkları için dostane bir yer değil," dedi. "Alan dar olduğunda, ikili sistemler daha kolay yok edilebilir ve yıldızlar genç kalma şanslarını kaybederler."
Bu nedenle, kümelerin merkezlerine daha yakın olan yoğun ortamlar, varsayıldığı gibi yıldızların hızlıca eşleşebileceği yerler olmayabilir. Büyük yıldız popülasyonlarının kütleçekimsel etkileri, ikili sistemleri mavi kaypak yıldızlara dönüşmeden önce evrimlerinin erken aşamalarında bozan bir kozmik çarpışma benzeri etki yaratır. Sonuç olarak, araştırmacılar daha sakin, düşük yoğunluklu ortamlarda kaypak yıldızların oluşum ve hayatta kalma verimliliğinin 20 kat daha yüksek olduğunu buldu.
Yıldız Evrimini Anlamak İçin Yeni Bir Yol
Astronomi gizemini çözmenin yanı sıra, bu çalışma "yıldızların milyarlarca yıl boyunca nasıl evrimleştiğini anlamak için yeni bir yol" sunuyor. Milyarlarca yıl sonra, mavi kaypak yıldızlar sakin hayatlarını barış içinde yaşayamayabilir. Kardeş yıldızlarından önemli ölçüde daha büyük kütleli oldukları için, 'dinamik sürtünme' adı verilen bir süreçle kümelerinin çekirdeğine batma olasılıkları daha yüksektir. Bu, sakinliği seven bu yıldızlar için talihsiz olsa da, gökbilimciler daha sonra mavi kaypak yıldızların dağılımına dayanarak bir kümenin yaşını tahmin etmek için onları bir "dinamik saat" olarak kullanabilirler.
Son olarak, bu canlı, taze görünümlü yıldızlar, dinamik bir yıldız dengesini vurguluyor. Daha büyük kütleli doğmuş olsalardı, süpernovalar veya beyaz cüceler olarak çoktan ölmüş olurlardı. 0.8 güneş kütlesinin altındaki mütevazı boyutları, kardeşlerini tüketme maliyetiyle yeterince uzun süre hayatta kalmalarını sağlayarak yaşam sürelerini yenilemelerine izin verdi.
