James Webb Uzay Teleskobu (JWST), evrenin en ayrıntılı biçimde incelenen bölgelerinden birinde, kaynağı henüz belirlenemeyen güçlü bir ışınım sinyali tespit etti. Bilim insanları, farklı gözlemler sırasında tekrar tekrar kaydedilen sinyalin hangi gök cisminden kaynaklandığını açıklamakta güçlük çekiyor.
The Astrophysical Journal dergisinde yayımlanan ve astronom Mason S. Huberty öncülüğünde gerçekleştirilen araştırma, uzayın derinliklerinde daha önce bilinmeyen bir gök cisminin varlığına işaret ediyor.
Araştırmacılar, sinyalin gerçek bir astronomik kaynaktan geldiğine ilişkin güçlü bulgular elde etmelerine rağmen, bu kaynağı Hubble ve James Webb teleskoplarının son derece ayrıntılı görüntülerinde tespit edemedi.
Çalışmada, sinyalin alışılmış astrofiziksel açıklamalarla kolayca ilişkilendirilemediği ve kaynağın belirlenmesi için yeni gözlemlere ihtiyaç duyulduğu vurgulandı.
Keşif, Hubble Uzay Teleskobu’nun uzun yıllar boyunca gözlemlediği ve binlerce uzak galaksinin görüntülendiği Hubble Ultra Derin Alanı’nda gerçekleştirildi.
Astronomların evrenin erken dönemlerini araştırmak için kullandığı bu bölge, gökyüzünün son derece küçük bir bölümünü kapsamasına rağmen çok sayıda uzak gök cismine ev sahipliği yapıyor.
Ancak araştırmacılar bu kez bilinen bir galaksi ya da yıldız yerine, kızılötesi ışık tayfında yaklaşık 1,60 mikrometre dalga boyunda tek bir güçlü emisyon çizgisi tespit etti.
Emisyon çizgileri, gök cisimlerinin yaydığı ışığın belirli dalga boylarında yoğunlaşmasıyla ortaya çıkıyor. Bilim insanları bu çizgileri inceleyerek uzaydaki cisimlerin kimyasal yapısını, fiziksel özelliklerini ve uzaklıklarını belirleyebiliyor.
Normal koşullarda bir gök cisminin yaydığı birden fazla emisyon çizgisi, kaynağın tanımlanmasını kolaylaştırıyor. Ancak yeni keşfedilen sinyalde yalnızca tek bir güçlü çizginin bulunması ve bu ışınımı üreten cismin görüntülenememesi, araştırmacıları alışılmadık bir durumla karşı karşıya bıraktı.
SİNYAL FARKLI GÖZLEMLERDE TEKRARLANDI
Araştırma ekibi, James Webb’in NIRSpec adlı yakın kızılötesi tayfölçerini kullanarak yeni bir gözlem yöntemi geliştirdi.
Çoklu Nesne Koronagrafisiyle Yarıksız Spektroskopi (MOCSS) adı verilen yöntem, teleskobun algılayıcısına ulaşan ışığı kontrol eden mikroskobik açıklıklardan yararlanıyor.
Bu sistem sayesinde daha parlak ve önceden bilinen gök cisimlerinin ışığı sınırlandırılarak normal şartlarda fark edilmesi oldukça güç olan zayıf ışınım kaynakları araştırılabiliyor.
Gizemli sinyal, dört farklı gözlem konumunda ve iki ayrı açıdan kaydedildi. Sinyalin farklı koşullarda tekrar tespit edilmesi, basit bir cihaz hatası ya da gözlemden kaynaklanan yapay bir iz olma olasılığını büyük ölçüde azalttı.
Bununla birlikte bilim insanları, sinyalin gerçek olduğuna ilişkin güçlü kanıtların bulunmasının, ışınımı üreten gök cisminin tanımlandığı anlamına gelmediğine dikkat çekti. Araştırmacılar, sinyalin uzak galaksilerde yaygın olarak görülen hidrojen ve oksijen kaynaklı emisyon çizgilerinden biri olup olmadığını inceledi.
Bu kapsamda dört farklı olasılık değerlendirildi. Söz konusu olasılıklar, ışığın evrenin genişlemesi nedeniyle daha uzun dalga boylarına kaymasını ifade eden kırmızıya kayma değerinin 1,44 ile 12,16 arasında değiştiği senaryoları kapsıyor.
Kırmızıya kayma değeri, astronomların uzak gök cisimlerinin geçmişteki konumlarını ve evrenin hangi dönemine ait olduklarını araştırmasında önemli bir ölçüt olarak kullanılıyor.
Ancak keşfedilen emisyon çizgisinin olağan dışı özellikleri ve beklenen diğer çizgilerin tespit edilememesi, bu açıklamaların hiçbirinin mevcut verilerle kolayca doğrulanamamasına neden oldu.
Bilim insanları, bu nedenle sinyalin kaynağının ne kadar uzakta bulunduğunu da henüz güvenilir biçimde belirleyemiyor.
GİZEMLİ SİNYALİN KAYNAĞI KARA DELİK OLABİLİR Mİ?
Araştırmada değerlendirilen olasılıklardan biri, sinyalin aktif bir galaktik çekirdekten kaynaklanması.
Aktif galaktik çekirdekler, galaksilerin merkezinde bulunan süper kütleli kara deliklerin çevrelerindeki maddeyi kendilerine çekmesi sırasında ortaya çıkan yoğun enerji salımıyla ilişkilendiriliyor.
Bu bölgeler, bazı koşullarda içinde bulundukları galaksinin toplam ışınımından bile daha güçlü enerji yayabiliyor.
James Webb’in son yıllarda gerçekleştirdiği gözlemler, yoğun gaz bulutlarıyla çevrili kara deliklerle bağlantılı olabileceği düşünülen sıra dışı gök cisimlerini de ortaya çıkardı.
Araştırmacılar, yeni sinyalin de benzer bir mekanizmadan kaynaklanabileceğini ancak mevcut bulguların kara delik bağlantısını doğrulamak için yeterli olmadığını belirtti.
Bir diğer olasılık ise sinyalin geçici bir astrofiziksel olaydan kaynaklanması. Uzayda meydana gelen bazı yüksek enerjili olaylar, belirli bir süre boyunca güçlü ışınım üreterek daha sonra gözden kaybolabiliyor.
Ancak bilim insanları, eldeki verilerin bu olasılıklardan herhangi birini kesin olarak desteklemediğini vurguluyor.
KEŞİF UZAY ARAŞTIRMALARINDA YENİ BİR KAPI AÇABİLİR
Araştırmanın önemi, yalnızca kaynağı bilinmeyen bir sinyalin tespit edilmesiyle sınırlı değil.
Geliştirilen yeni gözlem yöntemi, James Webb’in bugüne kadar elde edilen en ayrıntılı uzay görüntülerinde bile görülemeyen bazı ışınım kaynaklarını belirleyebildiğini ortaya koyuyor.
Bu gelişmenin, özellikle evrenin erken dönemlerinde oluşmuş son derece uzak, sönük veya alışılmadık özelliklere sahip gök cisimlerinin araştırılmasında yeni olanaklar sağlayabileceği değerlendiriliyor.
Bilim insanlarına göre keşif, modern astronominin önemli bir sınırlılığını da gözler önüne seriyor: Uzaydan gelen bir sinyalin tespit edilmesi, onu oluşturan fiziksel olayın mutlaka anlaşılabileceği anlamına gelmiyor.
Gizemli ışınımın kaynağını belirlemek için daha ayrıntılı tayfsal analizlere ve yeni gözlemlere ihtiyaç duyuluyor.
Araştırmacılar, sinyalin hangi gök cisminden geldiği ve nasıl oluştuğunun belirlenmesi halinde, uzak evrende meydana gelen sıra dışı fiziksel süreçlere ilişkin yeni bilgiler elde edilebileceğini düşünüyor.
