Tüm yıldızlar eşit şekilde oluşmuyor. Büyük Patlama’nın ardından doğan ilk yıldızlar çoğunlukla hidrojen ve helyumdan, eser miktarda lityumdan meydana geldi; daha ağır elementler sonraki kuşaklarda yıldız içlerindeki füzyonla üretildi ve süpernovalarla uzaya saçıldı. Her nesilde ağır elementler artarken, günümüz yıldızları yaşlandıkça çok sayıda ağır elementi de bünyesinde barındırıyor. Gökbilimciler bu element izlerini uzak yıldızların ışığından elde edilen spektrografik verilerde tanıyor; ağır element azlığı “saf” sayılan, önceki nesillerden kalma çok yaşlı yıldızları işaret ediyor.
Chicago Üniversitesi’nden Alexander Ji’nin başında olduğu ekip, kayıtlardaki en “saf” adayı bulduklarını bildiriyor: SDSS J0715-7334 adlı kırmızı dev, şimdiye dek belirlenmiş en düşük metalliğe sahip yıldız olarak öne sürülüyor ve bulgular arXiv ön baskı sunucusunda yer alıyor.
KİMYASAL İMZA ÇÖZÜLDÜ
SDSS J0715-7334’ün ayrıntılı spektral ve kimyasal çözümlemesi, toplam metallik Z değerinin 7,8×10⁻⁷’nin altında olduğunu gösteriyor. Bu değer, Samanyolu’nda bilinen bir önceki rekor sahibinin (1,4×10⁻⁶) da altına düşüyor. Araştırma ekibi, J0715−7334’ün önceki rekor sahibi J1029+1729’dan (Z < 1,4×10⁻⁶) yaklaşık iki kat, bilinen en demir fakiri yıldız SMSS J0313−6708’den ise on kat daha metal fakiri olduğunu belirtiyor.
Üstelik eksiklik yalnızca demirde değil: SDSS J0715-7334 sıra dışı biçimde düşük karbon bolluğu da sergiliyor. Daha önce çok düşük demir içeriğiyle kayıt altına alınmış yıldızların çoğu anlamlı miktarda karbon taşırken, bu yıldızın karbon azlığı onu daha da ender kılıyor.
KÖKEN BAĞLANTISI YAPILDI
Ekip, yıldızın kimyasal yapısının 30 Güneş kütleli bir Popülasyon III yıldızının süpernova kalıntılarından oluştuğuna işaret ettiğini değerlendiriyor. Popülasyon III olarak adlandırılan bu ilk kuşak yıldızlar, Büyük Patlama sonrası evrende oluştu. Araştırmacılar, Gaia verileri ve yörünge modellemesiyle yaptıkları kinematik analizde SDSS J0715-7334’ün kökenini Büyük Macellan Bulutu’na (LMC) bağlıyor. Yıldızın başlangıçta LMC’ye ait olduğu, sonrasında Samanyolu’na göç ettiği sonucuna varılıyor.
Çalışma yazarları, J0715−7334’ün uzak hale yörüngesi nedeniyle yıldızlararası ortamdan kaynaklı yüzey kirlenmesinden büyük ölçüde korunmuş olduğunu; geniş konvektif zarfının da yayılmacı çökelme etkilerini ortadan kaldırdığını belirtiyor. Bu özellikleri, Popülasyon III süpernova nükleosentez modellerinin testinde yıldızı “özellikle temiz” bir sonda haline getiriyor.
SOĞUMA EŞİĞİ BULGUSU
Keşif, en eski yıldızların kimyasal evrimini ve ağır elementlerin kökenini aydınlatmakla kalmıyor; yıldız doğumunda soğuma süreçlerine dair ipuçları da veriyor. Ekip, J0715−7334’ün ‘ince yapı soğuma eşiği’ olarak bilinen sınırın altında yer alan ikinci yıldız olduğunu vurguluyor. İnce yapı soğuması, bazı gaz bulutlarının daha ağır elementlerin katkısıyla daha fazla enerji salıp daha hızlı soğumasını açıklayan bir çerçeve sunuyor.
Bu çalışmada, kozmik tozun aracılık ettiği soğuma ‘toz soğuması’ olmaksızın gaz bulutlarının söz konusu eşiğin altına inerek düşük metallikli yıldızları oluşturmasının güç olduğu; dolayısıyla toz soğumasının gerekli rol oynadığı ileri sürülüyor. Elde edilen veriler, bu sürecin yalnızca Samanyolu’nda değil, ötesindeki galaksilerde de gerçekleştiğine işaret ediyor.
ERKEN EVREN PENCERESİ
Sonuçta SDSS J0715-7334, hem olağanüstü düşük metalliği hem de karbon azlığıyla, Popülasyon III süpernovalarının kimyasal imzalarını okuma fırsatı sunuyor. LMC kökenine işaret eden kinematik tablo, Samanyolu’nun yıldız nüfusuna dış galaktik katkıların önemini yinelerken; rekor düzeydeki ‘saflık’, erken evrende yıldız oluşumu ve soğuma mekanizmalarının yeniden değerlendirilmesini teşvik ediyor. Ekip, yıldızın ayrıntılı bolluk örüntülerinin Popülasyon III nükleosentez modellerine bağlanabileceğini ve bu sayede evrenin ilk kuşak yıldızlarının özelliklerine dair daha kesin kısıtlar getirilebileceğini belirtiyor.
