Hubble’ın bile göremediği patlayan yıldızı James Webb gördü

Haberin ana resmindeki; Soldaki büyük karede, sarmal galaksi NGC 1637'nin Webb ve Hubble teleskoplarından elde edilen birleşik görüntüsü var. Odak noktası; sağ üst köşe. Sağdaki diğer üç karede ise, patlamadan önce ve sonra kırmızı bir süper dev yıldızın ayrıntılı görüntüsü  yer alıyor. Yıldız, patlamadan önceki Hubble görüntüsünde görünmezken, Webb görüntüsünde yer alıyor. Temmuz 2025 tarihli Hubble görüntüsü, patlamanın ardından oluşan parıldayan kalıntılarını gösteriyor...

Karbonca zengini kırmızı süperdev bulundu

James Webb Uzay Teleskobu'ndan elde edilen görüntüleri kullanan Gökbilimciler, başka hiçbir teleskop tarafından görülemeyen bir süpernova öncülünü tespit ettiler  Samanyolu yakındaki bir galakside bulunan kırmızı süperdevin çevresi şaşırtıcı derecede tozluydu. Bu toz yüzünden Hubble uzay teleskobu bile yıldızı göremiyordu.

Keşif sonuçları, hakemli dergi The Astrophysical Journal Letters’ta yayımlandı.

Yaklaşık 40 milyon ışık yılı uzaklıktaki NGC 1637 galaksisinde bulunan kırmızı bir süperdev yıldızın, patlamadan önce yoğun ve karbonca zengin bir toz kabuğuyla çevrili olduğu belirlendi. Bu yıldız, daha önce hiçbir teleskop tarafından net biçimde görülememişti.

NGC 1637 galaksisinin görüntüsü

Hubble'ın WFC3 ve Webb'in NIRCam teleskopları tarafından çekilen NGC 1637 galaksisinin görüntüsü; referans için pusula okları, ölçek çubuğu ve renk anahtarı ile birlikte sunulmuştur. Kuzey ve doğu pusula okları, görüntünün gökyüzündeki yönünü gösterir. Gökyüzündeki kuzey ve doğu arasındaki ilişkinin (aşağıdan bakıldığında), yerdeki haritadaki yön oklarına (yukarıdan bakıldığında) göre ters olduğunu unutmayın. Ölçek çubuğu, ışığın bir Dünya yılında kat ettiği mesafeyi ifade eden ışık yılı cinsinden etiketlenmiştir. (Işığın çubuğun uzunluğuna eşit bir mesafeyi kat etmesi 3.500 yıl sürer.) Bir ışık yılı yaklaşık 5,88 trilyon mil veya 9,46 trilyon kilometreye eşittir. Bu görüntü, görünür ve yakın kızılötesi ışık dalga boylarının görünür ışık renklerine dönüştürülmüş halini göstermektedir. Renk anahtarı, ışığı toplarken hangi WFC3 ve NIRCam filtrelerinin kullanıldığını göstermektedir. Her filtre adının rengi, o filtreden geçen ışığı temsil etmek için kullanılan görünür ışık rengidir. SN2025pht/NGC 1637 görüntüsü, sayısız mavi ve kırmızı yıldızla benekli, önden görünen bir sarmal galaksiyi göstermektedir. Galaksinin sarımsı çekirdeği, sağ üst köşeye doğru eğimli bulanık bir oval oluşturmaktadır. Sağ alt köşede, görüntünün gökyüzündeki yönünü gösteren pusula okları bulunmaktadır. Kuzey oku saat 10 yönünü, doğu oku ise saat 7 yönünü göstermektedir. Sol alt köşede, 19 yay saniyesi ve 3500 ışık yılı olarak etiketlenmiş bir ölçek çubuğu bulunmaktadır. Ölçek çubuğunun uzunluğu, görüntünün toplam genişliğinin yaklaşık yedide biridir. Görüntünün altında, görüntüyü oluşturmak için hangi filtrelerin kullanıldığını ve her filtreye hangi görünür ışık renginin atandığını gösteren bir renk anahtarı bulunmaktadır. Soldan sağa, Hubble WFC3 filtreleri şunlardır: F438W mavi, F555W mavi ve F814W yeşil; Webb NIRCam filtreleri şunlardır: F150W yeşil, F277W kırmızı ve F444W kırmızıdır.

Patlama ışığı bize gelene dek 40 milyon yıl yol aldı

Söz konusu yıldızın patlaması sonucu oluşan süpernova ışığı, yaklaşık 40 milyon yıl süren bir yolculuğun ardından 29 Haziran 2025’te Dünya’ya ulaştı. Olay, All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) tarafından tespit edildi ve 2025pht adı verildi.

Yeni süpernovayı incelemek üzere gözlem kampanyaları başlatılırken, bir araştırma ekibi arşiv görüntülerine yöneldi. Amaç, patlamadan önce o konumda hangi yıldızın bulunduğunu belirlemekti. Webb’in 2024 yılında çektiği görüntülerde, süpernovanın tam konumunda yer alan tek bir kırmızı süperdev saptandı. Bu tespit, Webb’in bir süpernova öncülünü ilk kez yayımlanmış bir çalışmada doğrudan belirlemesi anlamına geliyor.

Hubble’ın göremediğini Webb gördü

Araştırma ekibi, Hubble Space Telescope verileriyle Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) ve MIRI (Orta Kızılötesi Enstrüman) görüntülerini hassas biçimde hizaladı.

Webb’in özellikle orta kızılötesi dalga boylarındaki duyarlılığı, yıldızın çevresindeki yoğun toz tabakasını ortaya çıkardı. Yıldız olağanüstü derecede kırmızı görünüyordu; bu durum, daha kısa dalga boylu (mavi) ışığın toz tarafından soğurulduğunu gösteriyor.

Araştırmanın başyazarı, ABD’deki Northwestern University’den Charlie Kilpatrick, Hubble ve Webb verilerinin birlikte kullanılması sayesinde yıldızın ilk kez tam olarak karakterize edildiğini belirtti.

Kayıp kırmızı süperdevler

Bu bulgu, astronomide uzun süredir tartışılan “kayıp kırmızı süperdevler” problemine ışık tutuyor. Kuramsal modellere göre, süpernova olarak patlayan en büyük kütleli yıldızların en parlak olanlar olması beklenir. Dolayısıyla patlama öncesi görüntülerde kolayca seçilmeleri gerekir.

Ancak gözlemler, en büyük kütleli bazı yıldızların patlama öncesinde tanımlanamadığını gösteriyordu. Olası açıklama, bu yıldızların yoğun tozla çevrili olması ve ışıklarının görünür dalga boylarında büyük ölçüde sönümlenmesiydi.

Webb’in 2025pht süpernovası için elde ettiği sonuçlar bu hipotezi destekliyor: En büyük süperdevler, aynı zamanda en tozlu olanlar olabilir.

Karbonca zengin toz bulutu

Araştırmacılar yalnızca tozun miktarına değil, bileşimine de odaklandı. Orta kızılötesi gözlemler ve bilgisayar modellemeleri, yıldızın çevresindeki tozun büyük olasılıkla karbonca zengin olduğunu ortaya koydu. Oysa klasik beklenti, bu tür yıldızların çevresinde silikatça zengin toz bulunması yönündeydi.

Bilim insanları, karbonun yıldızın patlamasından kısa süre önce iç katmanlardan dışarı atılmış olabileceğini değerlendiriyor. Bu durum, yıldızın yaşamının son evrelerinde beklenenden daha karmaşık kimyasal süreçlerin işlediğine işaret ediyor.

Yeni hedef: Geleceğin süpernovaları

Ekip şimdi benzer özellikler taşıyan kırmızı süperdevleri tarayarak, gelecekte süpernova olarak patlaması muhtemel adayları belirlemeyi hedefliyor. Webb’in özellikle orta kızılötesi dalga boylarındaki duyarlılığı, yoğun tozla gizlenmiş yıldızları ortaya çıkarmada kritik rol oynuyor.

Bu bulgu, yıldız evrimi modellerinin gözlemsel olarak test edilmesi açısından önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.