Sloan Dijital Gökyüzü Taraması-V (SDSS-V) verileri ve Carnegie Bilim Enstitüsünün Şili’deki Las Campanas Gözlemevi’nde bulunan Magellan teleskoplarındaki gözlemler ile en saf yıldız tespit edildi. Dünya’dan yaklaşık 80 bin ışık yılı uzaklıkta keşfedilen “SDSS J0715-7334” adı verilen yıldıza ilişkin makale Nature Astronomy dergisinde yayınlandı.
Çalışma, Chicago Üniversitesinden Alexander Ji liderliğinde yürütülürken, SDSS ekibine Carnegie astrofizikçisi Juna Kollmeier liderlik etti. Araştırmacılar; evrenin oluşumundan sadece birkaç milyar yıl sonra meydana gelen evrenin ikinci nesil göksel cisimlerine ait bir yıldız tespit ettiklerini duyurdu.
İlk analizler, yıldızın son derece saf bir yapıya sahip olduğunu ve neredeyse tamamen hidrojen ile helyumdan oluştuğunu ortaya koydu. Yıldızın kimyasal bileşimi, kozmik tarihin çok erken dönemlerinde oluştuğuna işaret ediyor. Böylece, şimdiye kadar gözlemlenen en yaşlı yıldızlardan biri olarak tanımlanıyor.
Daha sonraki analizler, yıldızın Samanyolu’nda doğmadığını, Samanyolu’nun en büyük uydu galaksisi Büyük Macellan Bulutu’nda oluştuğu ve milyarlarca yıl önce galaksimize göç ettiğini gösterdi. Kökeni ve yaşı nedeniyle araştırmacılar tarafından “kadim bir göçmen” olarak tanımlandı.
Güneş’teki metal miktarının yüzde 0,005’ine sahip
Büyük Patlama’nın ardından evren, yüksek enerjili parçacıkların hakim olduğu, aşırı sıcak ve yoğun bir plazma evresine girdi. Zamanla, bu madde genişledikçe soğumaya ve nötr hidrojen gazı şeklinde birleşmeye başladı. Bazı bölgeler diğerlerinden daha yoğundu ve birkaç yüz milyon yıl sonra, kütle çekimleri evrenin dışa doğru olan yörüngesini yenerek maddenin içe doğru çökmesini sağladı. Çöküş, sadece saf hidrojen ve helyumdan oluşan ilk nesil yıldızların oluşmasına yol açtı. Bu yıldızlar genç yaşta ölürken ömürlerinin sonundaki patlamalarla evrene saçılmadan önce yeni elementler üretti. Kalıntılardan ise, öncekilere kıyasla daha geniş bir element yelpazesine sahip yeni yıldızlar doğdu.
Astronomlar, hidrojen ve helyumdan daha ağır elementleri “metal” olarak adlandırıyor. Bir yıldızın “metalikliği”, bu ağır elementleri ne kadar içerdiğini ifade ediyor. SDSS J0715-7334’ün Güneş’te bulunan metal miktarının yalnızca yüzde 0,005’ine sahip olduğu hesaplandı. Bu değer, onu şimdiye kadar gözlemlenen en düşük metal içeriğine sahip yıldız yaparken, önceki rekor sahibinden de iki kat daha düşük metalikliğe sahip olduğunu gösteriyor.
Düşük metaliklik, yıldızın yaşını belirlemede kritik bir gösterge. Hidrojen ve helyumdan daha ağır elementler süpernova patlamaları sırasında oluşur. Dolayısıyla bu elementleri çok az içeren bir yıldız, süpernovaların henüz yaygınlaşmadığı bir dönemde meydana gelmiş olmalı. Bu da cismin evrendeki ilk yıldız nesillerinden birine ait olduğunu düşündürüyor.
SDSS J0715-7334 adlı yıldız, en saf yıldız rekorunu elinde bulunduran önceki yıldıza göre iki kat daha az metal içerirken, özellikle demir ve karbon bolluğu çok düşük çıktı. Aslında, bilinen en az demir içeren yıldızdan 40 kat daha az metal içeriyor.
Galaksiler arası yolculuk
Araştırmacılar, yıldızın geçmişini daha iyi anlayabilmek için gözlemlerini Avrupa Uzay Ajansı’nın Gaia görevinden elde edilen verilerle birleştirdi. Bu sayede yıldızın hem uzaklığı hem de Samanyolu içindeki hareketi hesaplanabildi.
Yıldızın hareketi milyarlarca yıl geriye doğru izlenerek, başlangıçta Büyük Macellan Bulutu’nda oluştuğu ve zamanla Samanyolu’nun kütle çekimi tarafından yakalanarak bu galaksiye taşındığı sonucuna ulaşıldı.
Ayrıntılı analizler, yıldızın bir başka şaşırtıcı özelliğini daha ortaya çıkardı. Çalışmanın ortak yazarlarından bazıları Ji’nin Las Campanas’a gözlem gezisine getirdiği Chicago Üniversitesinden lisans öğrencileriydi, Ji, öğrencileri yıldızın farklı özelliklerini incelemek üzere gruplara ayırdı. Orrantia ve Do’nun liderliğini yaptığı ekip, yıldızın karbon içeriğini araştırdı ve bu elementin tespit edilemeyecek kadar düşük seviyede olduğunu belirledi.
Araştırmacılara göre, yıldızın karbon içeriğinin bu kadar düşük olması, oluşumunda erken dönem kozmik toz katkısının rol oynadığını düşündürüyor.
Kaynak: Nature Astronomy, Carnegie Bilim Enstitüsü