Gökbilimcilerin şimdiye kadar gördüğü en uzak yıldız veya muhtemelen bir çift yıldız, #Hubble teleskobu ve devasa bir gökada kümesi sayesinde ortaya çıktı. Dünya’dan uzakta, evren, bir gökada kümesinin büyük kütlesinin etrafında bükülür ve uzay-zamanda bir büyüteçteki kavisli merceğe çok benzer bir yerçekimi merceği yaratır. Bir büyüteç gibi, küçük ve gizli bir şeyi ortaya çıkardı: erken evrenden bir yıldız sistemi.
Uzak yıldız sistemi resmi adı WHL0137-LS’dir, ancak onu bulan gökbilimciler, “sabah yıldızı” veya “yükselen ışık” anlamına gelen Eski İngilizce kelimesinden “Earendel” lakabını takmışlardır.
Nature dergisinde keşfi açıklayan yeni bir makalenin yazarlarına göre, bugün gördüğümüz şekliyle Earendel sistemi Big Bang’den sadece 900 milyon yıl sonra parlıyordu . Bu ışığın Hubble Uzay Teleskobu’na ulaşmasından tam 12,8 milyar yıl önce, yerçekiminin şanslı bir numarasıyla büyütülerek Hubble’ın görüntü sensöründe küçük bir foton lekesi olarak göründü. Earendel, Güneş ve Dünya’dan 8,2 milyar yıl, gezegenimizin ilk hayvanlarından 12,1 milyar yıl daha yaşlıdır.
Eski yıldızların standartlarına göre bile, Earendel öne çıkıyor: astronomlar, 9,4 milyar yıl önce – bu yeni rekor sahibinden 3.4 milyar yıl önce – ortaya çıktığı şekliyle Icarus lakaplı önceki rekor sahibini gözlemlediler. Bilinen en eski süpernovalar bile, genellikle uzay-zamanın uçsuz bucaksızlığı boyunca en parlak ve en kolay tespit edilebilen bireysel nesneler, Earendel’den daha gençtir.
Yerçekimi merceğinden görmek
Earendel’in ana gökadası, Gündoğumu yayı, adını bu keşfi mümkün kılan kütleçekimsel merceklenme etkisinden alır.
Johns Hopkins Üniversitesi astronomu ve Nature gazetesinin başyazarı Brian Welch, “Bu gökada, ön plandaki devasa bir gökada kümesinin kütleçekimsel mercek etkisi nedeniyle büyütülmüş ve uzun, ince bir hilal şeklinde gerilmiş görünüyor” dedi .
Welch, The Verge’e yerçekimi merceğinin kendisini incelerken Earendel’e rastladığını söyledi.
Büyüteç gibi yerçekimi mercekleri, görüntüleri çarpıtma ve bükme eğilimindedir ve daha yüksek ve daha düşük büyütme alanlarına sahiptir. Evde bir büyüteç varsa, en iyi büyütme muhtemelen basit bir dairenin merkezindedir. Yerçekimi lenslerinin kullanımı daha zordur.
Bir yerçekimi merceğinde, büyütmenin en yoğun olduğu “kritik eğri” adı verilen bir çizgi vardır. Objektiften görülen nesneler kritik eğri boyunca yansır ve birden çok kez görünür. Ve bizim Dünya’ya bakış açımızdan eğri çizgisiyle ne kadar yakından aynı hizaya gelirlerse, o kadar büyütülürler.
Welch, “Gündoğumu Arkı’nın büyütmesini ölçmek amacıyla galaksi kümesinin mercekleme etkilerinin bir modelini oluşturuyordum” dedi. “Modeller, ark üzerindeki bu parlak noktanın son derece yüksek bir büyütme oranına sahip olması gerektiğini tahmin etmeye devam etti.”
Welch, bu parlak noktanın kritik eğri ile çok yakından hizalanmış bir nesne olduğunu fark etti – o kadar yakın ve o kadar küçük ki, Hubble’ın keskin gözü bile çizginin iki katına, yansıyan görüntüsünü tek bir leke olarak çözdü. Kritik eğriye olan bu yakınlık, aynı zamanda, her ne ise, Hubble’a ulaşmadan önce 1.000 ila 40.000 kez büyütülmüş olduğu anlamına geliyordu. Hubble’a ne kadar küçük ve soluk görünse de, aslında çok daha küçüktü – Sunrise Arc galaksisinin ölçeğinde çok küçüktü.
Welch, “Daha fazla inceledikçe, kaynağın tek bir yıldızdan (veya ikili sistemden) başka bir şey olamayacak kadar küçük olduğunu gördüm” dedi.
kadim evren
Welch ve büyük bir uluslararası ortak yazar ekibi, ışığın geçici bir etkisini değil, gerçek bir şey gördüklerini doğrulamak için birden fazla Hubble gözleminde Earendel’i incelemek için üç buçuk yıl harcadı.
O zamana ve çabaya değdi, dedi Welch, çünkü bu çok eski yıldızlar bize evrenin tarihi hakkında bir şeyler öğretebilir.
Welch, “Uzaktaki nesnelerle, evrenin geçmişini ve evrenin bugün olduğundan çok farklı göründüğü bir zamanı görüyoruz” dedi. “Bu erken dönemde galaksilerin farklı göründüğünü biliyoruz ve daha önce gelen nispeten az sayıda yıldız nesli olduğunu biliyoruz.”
Yıldızlar, hidrojen ve helyum gibi daha hafif atomların nükleer füzyon yoluyla karbon, oksijen ve hatta demir gibi daha ağır maddeler oluşturmak üzere bir araya gelmesiyle oluşan evrenimizdeki ağır elementlerin fabrikalarıdır. Welch, Earendel’in, evrenimizin tarihinin bu erken evresinde, sisteminde muhtemelen helyumdan daha ağır çok az malzemeye sahip olduğunu söyledi.
Welch, “Bu mercekli yıldızı ayrıntılı olarak incelemek, bize bu ilk günlerde yıldızların neye benzediğine ve yakın evrendeki yıldızlardan nasıl farklı olduklarına dair yeni bir pencere açıyor” dedi.
Aralık 2021’de fırlatılan James Webb Uzay Teleskobu (JWST), şu anda bilim operasyonları için hazırlanıyor. Yazarlar makalede, Hubble’ınkinden daha keskin olan optiklerinin, Earendel’in tek bir yıldız sistemi olduğu ve bir araya toplanmış bir yıldız sistemleri kümesi olmadığı sonucunu doğrulayabilmesi gerektiğini yazdı. Ayrıca Earendel’in tek bir yıldız mı yoksa ikili bir sistem mi olduğunu görmeyi, diğer özelliklerin yanı sıra yıldızın sıcaklığı ve kütlesi hakkında daha fazla bilgi edinmeyi umuyorlar.