James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile yapılan gözlemler, evrenin erken dönemlerinde meydana gelmiş en uzak süpernovayı keşfetmiş olabileceğimizi gösteriyor. Evrenin henüz 730 milyon yaşında olduğu zamanlarda meydana gelen bu muhteşem yıldız patlaması, oldukça sönük bir galaksi tarafından barındırılıyordu.
JWST'nin zaten etkileyici olan keşifler listesine potansiyel yeni bir rekor eklemesinin yanı sıra, bu tespit Mart ayında gözlemlenen parlak bir gama ışını patlamasının kökenine dair önemli bilgiler sunuyor. Bu ani ve kısa süreli gama ışını patlamaları, evrendeki en güçlü patlamalar arasında yer alıyor.
GRB 250314A olarak adlandırılan bu enerji patlaması, Çin ve Fransa tarafından geliştirilen küçük bir X-ışını teleskobu olan Space Variable Objects Monitor tarafından keşfedildi. İlk uyarıdan sonraki birkaç gün içinde, bilim insanları bu yoğun ışık flaşının Büyük Patlama'dan yalnızca 730 milyon yıl sonra var olan çok uzak bir nesneden kaynaklandığını tahmin ettiler.
Evrenin ilk milyar yılı içinde bu kadar çok yüksek enerjili olaya rastlanmadığı için, erken evren yıldızlarının ve galaksilerinin nasıl evrimleştiğini anlamak için nadir bir fırsat yakalanmış oldu.
İki araştırma ekibi, bu gama ışını patlamasının özelliklerini incelediğinde, bunun evrenin sınırında patlayan bir yıldız tarafından üretilmiş olabileceğine dair kanıtlar buldular ve bu da ekiplerden birinin tahminlerini doğruladı.
Yayınlanan iki makalenin baş yazarlarından biri ve Hollanda'daki Radboud Üniversitesi ile Birleşik Krallık'taki Warwick Üniversitesi'nde profesör olan A.J. Levan, bu keşfin kendilerini şaşırttığını ve JWST'nin bu kadar uzak mesafelerdeki bireysel patlayan yıldızları görebildiğini kanıtladığını belirtti.
Her iki yeni çalışma da 9 Aralık'ta Astronomy & Astrophysics dergisinde yayımlandı.
İpuçları İçin Bir Av
İki saniyeden kısa süren kısa gama ışını patlamalarının, ölü yıldızların ultra yoğun kalıntıları olan nötron yıldızlarının birleşmesinden kaynaklandığı düşünülüyor. Buna karşılık, uzun gama ışını patlamaları, devasa yıldızların bir nötron yıldızı veya bir kara delik oluşturmak üzere çökmesiyle üretilir.
GRB 250314A'dan gelen ilk patlama yaklaşık 10 saniye sürdü ve bu da onu uzun süreli kategoriye rahatlıkla yerleştirdi. Bu nedenle araştırmacılar, bu gama ışını patlamasının bir süpernovadan, yani devasa bir yıldızın yıkıcı ölümünden kaynaklanıp kaynaklanmadığını merak ettiler.
Gama ışını patlamaları yalnızca birkaç saniye ila birkaç dakika sürse de, arkalarında gama ışınlarından daha düşük enerjiye sahip (X-ışınları, optik ışık, radyo ve kızılötesi) ve günlerce süren, pürüzsüzce solan bir artık ışık bırakırlar. Gama ışını patlamaları bu kadar kısa olduğu için, onlarla ilgili bilgilerin çoğu, daha uzun süren artık ışıklarından elde edilir.
Tahminlerini doğrulamak için araştırmacıların, artık ışıktan, süpernovadan ve ana galaksiden gelen ışığı ayırmaları gerekiyordu. GRB 250314A, tespit edilebilir bir kızılötesi ve X-ışını artık ışığı üretmişti, ancak JWST siteyi aylar sonra gözlemlediğinde bu ışık şans eseri solmuştu. Bu nedenle, bu parlaklığın gözlemlenen ışığı açıklamak için yeterince zayıf olması bekleniyordu, bu da başka bir kaynağın buna katkıda bulunduğunu gösteriyordu.
Levan, bu durumun galaksi ve süpernovadan gelen ışığı ayırmayı gerektirdiğini söyledi. Eğer ışığın çoğu ana galaksi tarafından üretilmiş olsaydı, galaksinin çok kompakt ve olağandışı derecede eski, Büyük Patlama'dan yaklaşık 200 milyon yıl sonra yıldız oluşturan bir galaksi olması gerekirdi.
Levan, bu durumun kendi başına ilginç bir sonuç olacağını, çünkü bu türde çok fazla galaksi görmediklerini ve özellikle de bir gama ışını patlamasının bulunmasını bekleyeceğiniz türden bir galaksi olmadığını ekledi.
Bu nedenle, gama ışını patlamasının özelliklerinin yalnızca bir süpernova ile açıklanabileceği sonucuna varıldı.
Uzak İkiz
Bir süpernovanın parlaklığı, patlama sırasında ne kadar radyoaktif malzemenin dışarı atıldığına bağlıdır. Bu da patlama sırasında yıldızın çekirdeğinin kütlesi tarafından belirlenir.
Astronomlar, erken evrenlerdeki yıldızların günümüzdekilere göre daha kütleli çekirdeklere sahip olabileceğini düşünüyor. Bu nedenle, GRB 250314A ile ilişkili süpernova, erken evren yıldızlarının doğasını incelemek için nadir bir fırsat sunmuş oldu. GRB 250314A muhtemelen şimdiye kadar gözlemlenmiş en erken süpernova olduğu için, araştırmacılar bunu yakın evrende görülen süpernovalarla karşılaştırdılar. Şaşırtıcı bir şekilde, modern yıldız patlamalarına oldukça benzediği ortaya çıktı.
Levan, bunun sadece bir nesne olduğu için bir şans olabileceğini, ancak aynı zamanda erken evrendeki patlayan yıldızların ve dolayısıyla genel yıldız popülasyonunun düşündüğümüz kadar farklı olmayabileceğini de gösterebileceğini belirtti.
Bunun bir süpernova olduğunu doğrulamak için araştırmacıların, gözlemlenen ışığın ne kadarının süpernovanın kendisinden geldiğini ve ne kadarının artık ışıktan veya ana galaksiden kaynaklandığını yeniden tahmin etmeleri gerekiyor. Süpernovanın solmasıyla birlikte, bu farklı kaynaklardan gelen katkıları ayırmanın çok daha kolay olacağı gelecek yıl takip gözlemleri yapmayı planlıyorlar.
