Hubble ve Webb, Karina'daki Kedi Başı Bulutsusu'nu görünür ve kızılötesi ışıkta görüntüledi

Hubble ve James Webb uzay teleskopları, Dünya'dan yaklaşık 7.500 ışık yılı uzaktaki Karina Bulutsusu'nun küçük bir köşesini birlikte görüntüledi. Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) Hubble ve Webb ekiplerinin 29 Ekim'de yayımladığı görüntülerde, sırtını izleyiciye dönüp oturan bir kediyi andıran karanlık bir toz sütunu görülüyor. Gökbilimciler bu yapıya "Kedi Başı Bulutsusu" takma adını vermiş: kedinin başı sağa dönük, tek gözü de parlıyor.

Aynı bölgenin üç farklı görüntüsü yan yana konunca ortaya bir yıldız doğumhanesinin katman katman resmi çıkıyor. Hubble görünür ışıkta toz sütununun dışını, Webb ise yakın ve orta kızılötesinde içini ve çevresini gösteriyor. Ekiplere göre bu birbirini tamamlayan bakışlar, yıldız oluşumu denen karmaşık ve kaotik süreci anlamaya yardım ediyor.

Kediyi kim yonttu?

Karina Bulutsusu, içinde çok sayıda kütleli yıldız barındıran dev bir gaz ve toz bulutu. Bu yıldızların yaydığı güçlü morötesi ışık ve saldıkları yıldız rüzgârları çevredeki gazı ve tozu yavaş yavaş aşındırıyor. Gökbilimcilerin "yıldız geri beslemesi" dediği bu etki, bulutun seyrek kısımlarını süpürürken daha yoğun bölgeleri sütun ve çıkıntı biçiminde geride bırakıyor.

ESA'nın açıklamasına göre kedinin biçimi de büyük olasılıkla bu süreçle oluştu: sütunun içindeki yoğun malzeme aşınmaya şimdilik direniyor. "Şimdilik" sözcüğü önemli; ekip, Kedi Başı'nın geçici bir sahne olduğunu, yıldızlar doğup evrimleştikçe zamanla dağılacağını vurguluyor.

Hubble'ın gözünden: buharlaşan bir kenar

Hubble'ın Geniş Alan Kamerası 3 (WFC3) ile çekilen görünür ışık görüntüsünde sütun ışığı geçirmeyen, koyu kahverengi bir toz kütlesi olarak beliriyor. Kedinin kırmızı parlayan gözü, hâlâ kısmen tozun içine gömülü genç bir yıldıza işaret ediyor olabilir.

Sütunun sağ kenarı boyunca sarımsı, puslu bir şerit uzanıyor. Ekibe göre bu parlak kenar, yakındaki kütleli yıldızların morötesi ışığıyla ısınıp iyonlaşan gazla uyumlu. Burada fotobuharlaşma denen olay yaşanıyor olabilir: yoğun ışınım gazı ısıtıp adeta buharlaştırarak sütundan koparıyor. Sütunu çevreleyen seyrek malzeme ise üstte mavi ve camgöbeği, aşağıya doğru sarı, turuncu ve kırmızı tonlarda görünüyor. Hubble'ın filtreleri oksijen, hidrojen ve kükürdün yaydığı ışığı ve tozun saçtığı yıldız ışığını ayrı ayrı yakaladığı için bu renk geçişleri uyarılmış gaz, toz ve yıldız ışığının karışımını haritalıyor.

Webb tozun ardına bakıyor

Kızılötesi ışık tozun içinden görünür ışığa göre çok daha kolay geçer. Bu yüzden Webb'in Yakın Kızılötesi Kamerası (NIRCam) ile çekilen görüntüde genel yapı aynı kalsa da sütun daha saydam hâle geliyor ve yüzeyindeki karmaşık dokular seçilebiliyor. Kedinin solunda, yakındaki kütleli yıldızların ışınımına açık, ince gaz ve toz telleri uzanıyor.

NIRCam görüntüsü bölgeye mavi ve sarı tonlarda serpilmiş çok sayıda yıldızı gösteriyor. Kızılötesinde bile bazı yıldızlar farklı ölçülerde tozla örtülü kalıyor; kedinin gözü ise yine göze çarpıyor. Görüntünün çözünürlüğü o kadar yüksek ki arka plandaki sönük galaksiler bile seçiliyor; yani bakış Samanyolu'nun içinden geçip onun ötesine kadar uzanıyor.

Orta Kızılötesi Aracı (MIRI) görüntüsü ise bambaşka bir şey gösteriyor: ılık tozun ve karbon içeren moleküllerin yaydığı ışığı. Bu dalga boylarında sütunun solundaki küçük toz topakları ve ipliksi yapılar özellikle belirginleşiyor. Sütunun sağında sarı renkte parlak bir kaynak var; ekip bunun büyük olasılıkla tozun içine gömülü bir bebek yıldız olduğunu düşünüyor. Kaynağın üzerinden ince bir filaman geçiyor gibi görünüyor, ancak ekip yalnızca görüntüye bakarak ikisinin fiziksel olarak bağlantılı olup olmadığının söylenemeyeceğini de not ediyor.

Neden üç ayrı görüntü?

Yıldız oluşumunu incelemenin zorluğu, olayın tam da tozun en kalın olduğu yerde yaşanması. Görünür ışık bu tozun yüzeyinde ne olduğunu, hangi gazın hangi ışınımla uyarıldığını gösteriyor; yakın kızılötesi tozun ardındaki yıldızları ortaya çıkarıyor; orta kızılötesi ise tozun kendisini ve onu ısıtan genç yıldızları izliyor. Aynı bölgeye üç pencereden bakmak, kütleli yıldızların çevrelerini nasıl şekillendirdiğini ve bu sırada yeni yıldızların nerede doğduğunu tek bir resimde okumayı sağlıyor.

Webb, Karina Bulutsusu'na daha önce de bakmış ve bölgedeki genç yıldızları ayrıntılı biçimde incelemişti. O görüntüyü Webb'in Karina'da bulduğu "hazine sandığı" haberimizde anlatmıştık. Kedi Başı ise aynı dev bulutun içinde, kütleli yıldızların ışığına henüz yenilmemiş küçük bir direniş adası.

Sırada ne var?

Yayımlanan malzeme bir görüntü bülteni; yeni bir bilimsel ölçüm ya da yıldız sayımı içermiyor. Gözün içindeki kaynağın ve MIRI'de görülen bebek yıldızın gerçekten ne kadar genç olduğu, filamanla bir bağı bulunup bulunmadığı gibi sorular ancak tayf ölçümleriyle yanıtlanabilir. Şimdilik kesin olan şu: Kedi Başı, yıldızlar onu aşındırmayı sürdürdükçe biçimini kaybedecek ve içinden çıkacak yeni yıldızlara yer açacak.

Hubble, ESA ile NASA'nın ortak projesi. Webb ise NASA, ESA ve Kanada Uzay Ajansı'nın (CSA) ortaklığıyla yürütülüyor; ESA teleskobun Ariane 5 ile fırlatılmasını sağlamış, NIRSpec tayfölçerini ve MIRI aracının yarısını Avrupa adına üstlenmişti.