Hubble'dan Bir Yıldız Maytabı: Evrenle Neredeyse Yaşıt Küresel Küme NGC 6426

Karanlık bir gecede sallanan bir maytap gibi parıldayan kırmızı, beyaz ve mavi yıldızlar... NASA'nın ABD'nin kuruluşunun 250. yılı vesilesiyle 4 Temmuz'da paylaştığı Hubble Uzay Teleskobu görüntüsü, Samanyolu'nun en yaşlı yıldız topluluklarından biri olan küresel küme NGC 6426'yı gösteriyor. Görüntünün bayram havasının ardında, evrenin ilk dönemlerine uzanan bir kimya hikâyesi yatıyor.

Galaksinin dış halesinde yaşlı bir küme

NGC 6426, Yılan Taşıyıcı (Ophiuchus) takımyıldızı yönünde, Güneş'ten yaklaşık 67 bin ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. Samanyolu'nun dış halesinde, galaksi merkezinden yaklaşık 47 bin ışık yılı ötede dolanıyor. Kümeyi ilk kez 3 Haziran 1786'da William Herschel kaydetti. Görünür parlaklığı 10,9 kadir düzeyinde olduğundan küçük teleskoplarla seçilmesi zor.

Küresel kümeler, karşılıklı kütleçekimiyle bir arada duran, küre biçimli yoğun yıldız topluluklarıdır. Galaksimizde bilinen yaklaşık 150 küresel küme var. Bu kümelerin, aynı çöken gaz bulutundan tek bir birim olarak doğduğu düşünülür; bu nedenle içlerindeki yıldızlar genellikle benzer yaştadır ve çoğu son derece yaşlıdır. Yaklaşık 13 milyar yaşındaki NGC 6426, 13,7 milyar yıllık evrenle neredeyse yaşıt; bu da onu Samanyolu'nun en eski kümelerinden biri yapıyor.

Renkler sıcaklığı anlatıyor

Görüntüde mavi, görünür ışığın kısa dalga boylarını; kırmızı ise uzun dalga boylu görünür ışığı ve bir miktar yakın kızılötesini temsil ediyor. Yıldızların rengi ile sıcaklığı doğrudan ilişkili olduğu için, mavi görünen yıldızlar daha sıcak, kırmızı görünenler ise daha soğuk. Yaşlı bir kümede bu ayrım, yıldızların hangi evrim aşamasında olduğunu da ele veriyor. Kırmızı devler, çekirdeklerindeki hidrojeni tüketip şişmiş yaşlı yıldızlar. Mavi yıldızların bir kısmı ise helyum yakma evresine geçmiş, sıcak yüzeyli yıldızlar olabilir.

İki kuşak, iki farklı kimya

NGC 6426'nın yıldızları düşük metal içeriğine sahip. Gökbilimciler hidrojen ve helyumdan ağır bütün elementlere "metal" adını verir; bu yıldızlarda bu elementlerin oranı çok düşük. Bu durum, maddenin büyük ölçüde hidrojen ve helyumdan oluştuğu, ağır elementlerin ise kütleli yıldızların içindeki füzyonla yeni yeni üretilmeye başladığı erken evrenin koşullarını yansıtıyor. NGC 6426, Samanyolu'nun en metal fakiri kümeleri arasında yer alıyor.

Araştırmacılar kümede kimyasal açıdan birbirinden ayrışan iki yıldız topluluğu buldu. Biraz daha genç ve daha fazla metal içeren yıldızlar, kümenin ilk kuşağındaki yıldızların patlayarak ölmesiyle saçılan malzemeyle zenginleşmiş gazdan doğmuş görünüyor. Kızıl dev evresinin sonundaki dört yıldızın kimyasal bolluk ölçümleri, eski kuşağın genç kuşağı magnezyum, silisyum ve çinko gibi elementlerle beslediğine işaret ediyor. Bazı göstergeler, kümeyi oluşturan gazın hipernova adı verilen son derece güçlü patlamalarla da zenginleşmiş olabileceğini düşündürüyor.

Bu süreç, evrenin gezegen oluşturabilecek bir yere nasıl dönüştüğünü anlatan büyük hikâyenin küçük bir örneği. Süpernova olarak patlayan kütleli yıldızlar, hidrojen ve helyumdan ağır elementleri uzaya dağıtarak sonraki yıldızların ve gezegenlerin hammaddesini oluşturuyor. Dünya'daki kayaların, okyanusların ve canlıların içindeki elementlerin büyük kısmı da bu döngünün ürünü.

Kümenin zamanı ölçen yıldızları

NGC 6426'da bir düzine kadar RR Lyrae değişen yıldızı tanımlandı. Parlaklıkları düzenli aralıklarla değişen bu yıldızlar, gökbilimcilerin uzaklık ölçümünde kullandığı önemli araçlardan biri. Bu yıldızların titreşim özellikleri, NGC 6426'yı genellikle metal fakiri kümeleri kapsayan Oosterhoff tip II sınıfına yerleştiriyor. Kümede ayrıca 2012'de, merkezine yakın bir karbon yıldızı keşfedildi. Hubble bu görüntüyü, Samanyolu halesindeki küresel kümelerin yaşlarını belirlemeyi ve böylece galaksimizin nasıl oluşup evrildiğine ışık tutmayı amaçlayan bir çalışmanın parçası olarak çekti.

Küresel kümelerin yaşları, kozmoloji açısından da önem taşıyor. Evrendeki hiçbir yıldız evrenin kendisinden yaşlı olamayacağına göre, en eski kümelerin yaşları evrenin yaşı için bağımsız bir alt sınır sağlıyor. Bu ölçümler, kozmik mikrodalga arka plan ışımasından hesaplanan 13,7 milyar yıllık değerle uyumlu sonuçlar veriyor. Halede dolaşan kümelerin bir kısmının, geçmişte Samanyolu tarafından yutulan küçük galaksilerden miras kaldığı da düşünülüyor. Her kümenin yaşını ve kimyasını belirlemek, galaksimizin bu yutma olaylarıyla nasıl büyüdüğünü yeniden kurmaya yardım ediyor.

Otuz yılı aşkın süredir yörüngede çalışan Hubble'ın bulguları bugün James Webb Uzay Teleskobu ile tamamlanıyor. 30 Ağustos 2026'da fırlatılan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu ise geniş görüş alanıyla Samanyolu'nun yıldız topluluklarını çok daha büyük ölçekte inceleme imkânı sunacak.