İki Dev Gezegenin Kafa Kafaya Çarpışma Anı Gözlemlendi
Gökbilimciler, uzak bir yıldızın etrafında meydana gelen dramatik bir kozmik çarpışmanın kanıtlarını ortaya çıkardı.
Gökbilimci Anastasios (Andy) Tzanidakis, 2020 yılına ait arşivlenmiş teleskop gözlemlerini incelerken alışılmadık bir şey fark etti. Normalde tahmin edilebilir bir şekilde davranması gereken bir yıldız, parlaklığında garip değişiklikler gösteriyordu.
Gaia20ehk adı verilen yıldız, Dünya’dan yaklaşık 11.000 ışık yılı uzaklıkta, Pupis takımyıldızının yakınında yer alıyor. Güneşimize benzer şekilde kararlı bir “ana dizi” yıldızı olarak sınıflandırılıyor, yani ışığının zaman içinde sabit kalması gerekiyor. Bunun yerine, yıldız dramatik bir şekilde titremeye başladı.
Washington Üniversitesi’nde astronomi doktora adayı olan Tzanidakis, “Yıldızın ışık çıkışı güzel ve düzdü, ancak 2016’dan itibaren parlaklığında üç düşüş yaşadı. Ve sonra, tam 2021 civarında, tamamen çıldırdı,” dedi. “Güneşimiz gibi yıldızların bunu yapmadığını yeterince vurgulayamam. Bu yüzden bunu gördüğümüzde, ‘Merhaba, burada neler oluyor?’ diye düşündük.”
Gezegen Çarpışmasından Kaynaklanan Toz ve Enkaz
Bilim insanları kısa süre sonra garip titreşimin yıldızın kendisinden kaynaklanmadığını fark ettiler. Bunun yerine, büyük miktarda kayalık malzeme ve toz, yıldızın etrafında dönerken görüş hattımızdan geçiyordu. Bu enkaz, Dünya’ya doğru giden yıldız ışığının bir kısmını aralıklı olarak engelliyordu.
Böylesine büyük bir enkaz bulutunun en olası açıklaması çarpıcı. Araştırmacılar, iki gezegenin çarpışmış olabileceğine ve parçaları ve tozu yıldızın etrafındaki yörüngeye göndermiş olabileceğine inanıyor.
Tzanidakis, “Çeşitli teleskopların bu çarpışmayı gerçek zamanlı olarak yakalaması inanılmaz,” dedi. “Kayıtlarda sadece birkaç başka gezegen çarpışması var ve Dünya ve Ay’ı yaratan çarpışmaya bu kadar çok benzerlik gösteren başka bir çarpışma yok. Galaksinin başka yerlerinde de buna benzer anları gözlemleyebilirsek, dünyamızın oluşumu hakkında bize çok şey öğretecektir.”
Burada ekteki resimde turuncu artı işaretinin merkezinde görülen Gaia20ehk yıldızı, Dünya’dan yaklaşık 11.000 ışık yılı uzaklıkta, Pupis takımyıldızının yakınında yer almaktadır. Washington Üniversitesi’ndeki gökbilimciler, yıldızdan gözlemlenen titreşimin muhtemelen yörüngedeki iki gezegen arasındaki bir çarpışmadan kaynaklandığı sonucuna vardılar.
Kaynak: NASA/NSF NOIRLab
Gezegen Sistemleri Nasıl Oluşur?
Gezegen sistemleri, genç yıldızları çevreleyen madde bulutlarından oluşur. Yerçekimi, tozu, gazı, buzu ve kaya parçalarını yavaş yavaş daha büyük cisimler halinde bir araya getirir. Bu sürecin erken aşamalarında, büyüyen gezegenler arasındaki çarpışmalar yaygındır.
Genç güneş sistemleri kaotik ortamlar olabilir. Gezegen cisimleri sıklıkla çarpışır, parçalanır veya derin uzaya fırlatılır. On milyonlarca yıl boyunca, bu etkileşimler sonunda gezegen sayısını azaltır ve sistemin istikrarlı bir düzene yerleşmesini sağlar.
Bu tür çarpışmalar evrende muhtemelen yaygın olsa da, Dünya’dan birini yakalamak zordur. Yıldız ve teleskoplarımız arasından doğrudan geçen enkaz, yıldız ışığını kısmen engellemelidir. Buna rağmen, ortaya çıkan parlaklık değişikliklerinin ortaya çıkması yıllar alabilir.
“Andy’nin eşsiz çalışması, yavaş yavaş gerçekleşen şeyleri – on yıl boyunca gelişen astronomi öykülerini – bulmak için on yıllarca süren verilerden yararlanıyor,” diyor kıdemli yazar ve Washington Üniversitesi astronomi yardımcı araştırma profesörü James Davenport. “Çok az araştırmacı bu şekilde fenomenleri arıyor, bu da her türlü keşfin potansiyel olarak mümkün olduğu anlamına geliyor.”
Üstteki grafik, Gaia20ehk yıldızının görünür ışık spektrumundaki parlaklık ölçümlerini (yeşil ve sarı noktalar) göstermektedir. Parlaklıkta üç küçük düşüş gözlemlenmekte, ardından daha kaotik bir genel düşüş gelmektedir. Alttaki grafik ise yıldızın kızılötesi spektrumundaki parlaklık ölçümlerini (pembe, siyah ve mavi noktalar) göstermektedir. Ölçümler, yıldızın görünür parlaklığı azalırken kızılötesinde keskin bir artış olduğunu göstermektedir. Toplamda, gözlemler yıldızın yörüngesinde bulunan iki gezegen arasında bir çarpışmayı düşündürmektedir. Kaynak: Tzanidakis vd./The Astrophysical Journal Letters
Kızılötesi Gözlemlerle Çözülen Bir Gizem
Çalışmanın baş yazarı Tzanidakis, uzun süreler boyunca parlaklık değiştiren yıldızları inceleme konusunda uzmanlaşmıştır. Washington Üniversitesi’ndeki önceki araştırmalarında, yedi yıl süren bir tutulmaya neden olan ikili bir yıldız ve büyük bir toz bulutu içeren bir sistemi tanımlamaya yardımcı olmuştur.
Ancak Gaia20ehk yeni bir bilmece ortaya koydu. Yıldız önce parlaklıkta birkaç kısa düşüş gösterdi, ardından kaotik dalgalanmalar yaşandı. Gökbilimciler daha önce bu deseni hiç gözlemlememişlerdi.
Çığır açan gelişme, Davenport’un görünür ışık yerine kızılötesi ışıkta yapılan gözlemleri incelemeyi önermesiyle yaşandı.
Tzanidakis, “Kızılötesi ışık eğrisi, görünür ışığın tam tersiydi,” dedi. “Görünür ışık titremeye ve sönmeye başlarken, kızılötesi ışıkta ani bir artış oldu. Bu, yıldızı engelleyen malzemenin çok sıcak olduğu anlamına gelebilir; o kadar sıcak ki kızılötesinde parlıyor.”
Gezegenler arasındaki şiddetli bir çarpışma yoğun ısı üretebilir ve bu da güçlü kızılötesi sinyali açıklayabilir. Bu tür bir olay, daha önceki parlaklık düşüşlerini de açıklayabilir.
Tzanidakis, “Bu, iki gezegenin birbirine giderek daha da yaklaşmasından kaynaklanabilir,” dedi. “Başlangıçta, çok fazla kızılötesi enerji üretmeyecek bir dizi sıyrık çarpışma yaşadılar. Sonra, büyük ve felaket bir çarpışma yaşadılar ve kızılötesi gerçekten arttı.”
Dünya-Ay Sisteminin Doğuşuna İlişkin İpuçları
Araştırmacılar ayrıca bu olay ile yaklaşık dört buçuk milyar yıl önce Dünya ve Ay’ı oluşturan eski çarpışma arasında benzerlikler görüyorlar.
Gaia20ehk’nin etrafındaki enkaz bulutu, yıldızdan yaklaşık bir astronomik birim uzaklıkta, yani Dünya ile Güneş arasındaki mesafeye yaklaşık olarak eşit bir mesafede yörüngede dönüyor gibi görünüyor. Bu mesafede, enkaz sonunda soğuyabilir ve tekrar bir araya gelmeye başlayarak potansiyel olarak Dünya ve Ay’a benzeyen bir sistem oluşturabilir.
Bilim insanları henüz nihai sonucu belirleyemiyor. Araştırmacıların hangi yeni yapıların oluşabileceğini bilmeden önce enkazın zamanla yerleşmesi ve evrimleşmesi gerekiyor. Bu süreç yıllar, hatta milyonlarca yıl sürebilir.
Gelecekteki Teleskoplar Daha Birçok Gezegen Çarpışması Keşfedebilir
Bu keşif, bunun gibi daha fazla olayı aramanın önemini vurguluyor. NSF-DOE Vera C. Rubin Gözlemevi’ndeki Simonyi Araştırma Teleskobu’nun, bu yılın sonlarında Uzay ve Zamanın Miras Araştırmasına başladığında önemli ölçüde yardımcı olması bekleniyor.
Davenport’un kaba tahminlerine göre, Rubin önümüzdeki on yıl içinde yaklaşık 100 benzer gezegen çarpışmasını tespit edebilir. Bu tür olayların daha fazlasını bulmak, bilim insanlarının gezegen sistemlerinin nasıl evrimleştiğini ve Dünya benzeri dünyaların ne kadar yaygın olabileceğini daha iyi anlamalarına yardımcı olacaktır.
“Dünya ve Ay’ı yaratan olay ne kadar nadirdir? Bu soru astrobiyoloji için temel bir sorudur,” dedi Davenport. “Ay, Dünya’yı yaşam için iyi bir yer yapan sihirli bileşenlerden biri gibi görünüyor. Dünya’yı bazı asteroitlerden korumaya yardımcı olabilir, okyanus gelgitleri ve küresel olarak kimya ve biyolojinin karışmasına olanak tanıyan hava olayları üretir ve hatta tektonik plaka aktivitesini yönlendirmede rol oynayabilir. Şu anda bu dinamiklerin ne kadar yaygın olduğunu bilmiyoruz. Ancak bu çarpışmaların daha fazlasını yakalarsak, bunu anlamaya başlayacağız.”
Kaynak: https://scitechdaily.com
Bu Dev Gezegenler O Kadar Tuhaf Ki, Astronomlar Kuralları Yeniden Yazmak Zorunda Kalıyor