Gökbilimciler yıldızları çeşitli özelliklerine göre sınıflandırırlar. Bu özelliklerden biri de barındırdığı metal miktarıdır. Buradaki metal, yıldızda hidrojen ve helyum dışında kalan tüm elementlerin toplamıdır. Evren ilk oluştuğunda sadece hidrojen ve helyum vardı.

Daha sonra yıldızların çekirdeklerinde nükleer tepkime sonucu diğer elementler oluştu ve onlar yaşamlarının sonunda bu elementleri uzaya saçtılar ve onlardan oluşan yıldızlarda metal oranı doğal olarak daha fazlaydı. Bugün güneşimizde metal oranı yaklaşık %2 yöresindedir ve sınıflarken ona popülasyon bir (kısaca Pop I) yıldızı deriz. Metal oranı çok zayıf olan yıldızlara da Pop II yıldızları adını veriyoruz. Bu tür yıldızlarıda galaksinin halosunda bol bol bulabiliyoruz.

Görüldüğü gibi bu sınıflandırma aslında yaş sınıflandırması. Biliyorsunuz kuazarlar bizden çok uzakta olan ve çok parlak gök cisimleridir yani kırmızıya kaymaları büyüktür. Tayfsal yapılan bir gözlemde kuazarlarda metal çizgileri bulunmuştu. Büyük patlama teorisi ise evrenin ilk zamanlarında metal olmaz, o zaman sadece hidrojen ve helyum vardı dediği için 1978 yılında Pop III yıldızları ortaya attılar. Pop II yıldızları metalce fakirdir ama yine de metal izleri vardır. Pop III yıldızları evrende ilk oluşan ve daha önce hiç bir yıldızda bulunmamış hidrojen ve helyum elementlerinden oluşur. İlişik görselde Pop III yıldızlarının nasıl oluştuğunu açıklayan temsili resimdir. Bu teoriyi ortaya atanlar sonradan ikiye bölündüler.

Pop III teorisini ilk ortaya atanlar Pop III yıldızlarının çok büyük kütleli olacağını, dolayısıyla sadece 2-5 milyon yaşadıktan sonra öleceklerini ve çekirdeklerinde ürettikleri elementleri uzaya atacaklarını ileri sürdüler. Bu tür yıldızlar 100-200 güneş kütlesinden başlayarak 1000 güneş kütlesinde olabilir ve büyük patlamadan kalan sıcak yıldızlararası ortamdan dolayı çok parlak olabilir dediler. 2019 yılında ise yine bir grup bilimci Pop III yıldızlarının bir tane büyük kütleli yıldız ve onu çevreleyen bir kaç küçük yıldızdan oluşabileceğini ileri sürdüler. Bu durumda büyük kütleli yıldız hemen ölebilir ama bunla bulundukları yerde daha çok gaz ve tozu toplarlar ve daha sonra kütleleri büyüyeceği için onlar da çabuk ölürler ve günümüzde kalamazlar dediler. Her neyse sizi bol miktarda bilimsel ayrıntıya boğmayayım bu yıldızlar hiç gözlenmedi, zaten Pop III teorisini ortaya atanlarda gözlenmemesi için ellerinden geleni yapmışlardı.

Büyük patlamadan 350 milyon yıl sonra gözlenen galaksilerin çok parlak olduklarını bir önceki yazımda dile getirmiştim. Bunların genç galaksiler olduğu ama kısa dalga boylu ışınlarının yıldızlararası ortam tarafından soğurulduğu ileri sürülüyor. Mantıklı bir düşünce çünkü ışık çok uzun bir yol katediyor. İşte şimdi bu galaksilerin bugüne dek hiç gözlenmemiş Pop III yıldızlarından oluştuğunu tartışıyorlar. Acaba bu Pop III türü yıldızlar sadece büyük kütleli olanlar mı yoksa yanında küçük kütleli olanlar mı? Bu tartışmalar neden kaynaklanıyor, bu galaksilerde de metal çizgileri bulunduğu ileri sürüldüğü için. Patlama yanlıları kale direklerinin hemen yerini değiştirebiliyorlar, önemli olan gol yememeleri.

Yine önceki yazımda sözünü etmiştim gözlenen galaksilerin ilginç özelliklerinden. Örneğin Astrophysical Letters dergisinde yayınlanması kabul edilen bir makalede (https://arxiv.org/abs/2207.09436) GHz2 adlı bir galaksi buluyorlar. Bu galaksi Samanyolunda daha parlak ve boyutunun ise 300 IY olduğunu hesaplamışlar. Bulunan bu özellikleri hiç tartışmamış makaleyi yazanlar. Bunu eleştirenlerde başlıyor Samanyolundan 150 kat daha küçük olan bu galaksi şu anda yerel evrenimizde bulunan en parlak galaksiden 600 kat daha parlak olur. Yoğunluğu günümüz galaksilerden 10 000 kat daha yoğun, neden bunları tartış mıyorsunuz değerlendirmesini yapıyorlar.

Büyük patlamaya gönül vermiş bilimcilerin bu tür küçük galaksilere gereksinimleri vardı ama bu kadar erken evrende beklemiyorlardı. Herneyse galaksi evrimine göre bu küçük yoğun galaksiler çarpışarak evrimleşecek ve bugün gördüğümüz sarmal galaksileri oluşturacaktı. Şu benzetim hoşuma gitti, siz ne dersiniz: Normal bir jip düşünelim, bir de aynı jipin kütlesinde olan ama 1 cm büyüklüğünde çok sayıda oyuncak olanını düşünün. Bu küçük jipler, birbirleri ile çarpışarak büyüyecek ve ilk düşündüğümüz normal jipi oluşturacak. Bu öyküyü mantıklı bulursanız bu çarpışan arabalarda bazı çamurluklarda çarpma izi beklemez miydiniz? Gözlediğimiz sihirli küçük jipler tertemiz normal galaksiler. Sevgilerimle…