Astronomlardan Tarihi Keşif: Kozmik Halkaları Şekillendiren Genç Gezegen
Böyle bir şeyi daha önce hiç görmemiştik.
Astronomlar ilk kez, yeni doğmuş bir yıldızı çevreleyen tozlu diskte boşluklar açan bir bebek gezegen buldular.
Bu tür disklerin önceki gözlemlerinde boşluklar görülmüştü, ancak bunları oluşturan nesneler teleskoplarımızla tespit edilemiyordu.WISPIT-2b olarak adlandırılan bu ötegezegenin keşfi, bebek gezegenlerin nasıl oluştuğu ve büyüdüğü konusunda uzun süredir savunulan teorileri nihayet doğruladı. Aslında bu, gezegen astronomisi için bir dönüm noktası niteliğinde: Artık bilim insanları, teorilerinin doğru olduğundan emin olarak bunları detaylandırabilirler.
Magellan Teleskobu ve Büyük Binoküler Teleskop tarafından görüntülenen WISPIT-2 sistemi. Dış gezegen, sağdaki mavi leke. (Laird Close, Arizona Üniversitesi)
Arizona Üniversitesi’nden astronom Laird Close, “Bu gözlemlenen disk boşluklarının protoplanetler tarafından yaratıldığına dair düzinelerce teori makalesi yazıldı, ancak bugüne kadar kimse kesin bir cevap bulamadı” diyor.
“Aslında, literatürde ve genel olarak astronomide, bu gerçekten karanlık boşlukların varlığı, ancak içlerindeki zayıf ötegezegenleri tespit edemememiz bir gerilim noktası olmuştur. Birçoğu protoplanetlerin bu boşlukları oluşturabileceğinden şüphe duymuştu, ancak artık bunların aslında bunu yapabildiğini biliyoruz.”
Yıldızların ve gezegenlerinin doğuş süreci karmaşıktır. İlk olarak, soğuk bir moleküler bulutun içindeki bir bölge, büyük ve yoğun bir düğümün yerçekimi altında çökmesi için yeterince sıkıştırılmalıdır. Bu, yıldızın veya protostarın tohumudur. Dönerken, etrafındaki buluttan gelen madde, açısal momentum tarafından büyüyen protostarı besleyen bir diske zorlanır.
Sonunda, protostar o kadar büyük hale gelir ki, çekirdeğindeki basınç ve sıcaklık nükleer füzyonu ateşleyecek kadar yüksek olur. Aynı zamanda, yıldız rüzgarı iç diski yıldızın yerçekiminin ulaşamayacağı bir mesafeye iter. Bu diskten geriye kalanlar yıldızın yörüngesinde dönmeye devam eder ve bir araya gelerek yıldızın gezegenlerini, asteroitlerini ve kuyruklu yıldızlarını oluşturur.
Bu birikme sırasında, protoplanet diski içinde boşluklar açılır ve biz bunları yıldızın etrafındaki halkalar olarak görürüz. Örneğin, Atacama Büyük Milimetre/Submilimetre Dizisi, bu disklerin ve içlerindeki boşlukların çoğunun görüntüsünü almıştır. Ancak bunları oluşturan gerçek gezegenleri görmek çok daha zordur.
ALMA tarafından görüntülenen protoplanet diski seçkisi. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Andrews ve ark.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)
Oluşum aşamasındaki gezegenler, H-alfa adı verilen ve çok fazla ışık yayan sıcak hidrojen gazı bakımından özellikle zengindir. Protoplanet diskinin boşluklarında bu izi tespit etmek için, uluslararası bir bilim insanı ekibi Magellan Teleskobu için MagAO-X adlı bir adaptif optik sistemi tasarladı.
Close, “Gezegenler oluşup büyüdükçe, çevrelerinden hidrojen gazını emerler ve bu gaz uzaydan gelen dev bir şelale gibi üzerlerine çakılıp yüzeye çarptığında, son derece sıcak plazma oluşturur ve bu da bu özel H-alfa ışık izini yayar” diyor.
“MagAO-X, genç protoplanetlerin üzerine düşen hidrojen gazını aramak için özel olarak tasarlanmıştır ve bu sayede onları tespit edebiliyoruz.”
TYC-5709-354-1 yıldızı – şu anda WISPIT-2 olarak da biliniyor – yaklaşık 434 ışık yılı uzaklıkta bulunan, Güneş’e benzeyen bir bebek yıldızdır. Önceki gözlemler, araştırmacıların “olağanüstü büyük” bir boşluk olarak adlandırdıkları, yıldızın etrafında büyük bir disk olduğunu ortaya çıkardı. Araştırmacılar, MagAO-X’i bir dizi yıldızı incelemek için kullandılar, ancak WISPIT-2’ye kadar bir sonuç elde edemediler.
Bir sanatçının, hidrojeni yutan bir bebek gezegeni tasviri. (NASA, ESA, STScI, Joseph Olmsted/STScI)
Ve ne büyük bir başarı. ESO’nun Çok Büyük Teleskopu ile yakın kızılötesi dalga boyunda yapılan gözlemlerle birleştirildiğinde, araştırmacılar hala oluşum aşamasında olan bu sistemin bazı temel özelliklerini belirleyebildiler.
Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık beş katı büyüklüğünde bir gaz devi olan protoplanet WISPIT-2b, yıldızından yaklaşık 54 astronomik birim uzaklıkta, bu muhteşem büyüklükteki boşlukta yer alıyor. Bu, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 54 katıdır; karşılaştırma için, Plüton 40 astronomik birim uzaklıkta yörüngede dönmektedir.
Araştırmacılar, bu inanılmaz keşfin, Güneş Sistemimizin bebek Güneş’in etrafında oluşurken nasıl göründüğünü ortaya çıkardığını söylüyor. Bu keşif, genel olarak sistem oluşumuna ilişkin bilgiler sunmakla kalmayıp, galaksimizin bu küçük köşesinin nasıl ortaya çıktığına dair de fikir verebilir.
Hollanda’daki Leiden Üniversitesi’nden astronom Richelle van Capelleveen, “Bu, şimdiye kadar gözlemlenen ilk halka oluşturan gömülü gezegendir ve gezegen oluşumu topluluğuna, gezegen oluşturan disklerin fiziği hakkında daha fazla bilgi edinmek için eşsiz bir fırsat sunuyor – özellikle de bunların viskozitesinin ne olduğu, zaman içinde nasıl yayıldıkları ve madde ve açısal momentumun nasıl taşındığı gibi önemli faktörler hakkında” diyor.
“Bu sistem muhtemelen uzun yıllar boyunca bir referans noktası olarak kalacaktır.”
Kaynak: https://www.sciencealert.com